智能仪器-酒精浓度检测仪设计
智能酒精浓度检测仪的设计方案

智能酒精浓度检测仪的设计方案第1章绪论1.1 选题的依据和课题的意义根据WTO数据,全球2003年得人均纯酒精消费量为6.2L,其中欧洲地区人均达11.9L,美洲地区人均为8.7L。
俄罗斯及其周边的东欧国家酒精消费量最高,其次为欧洲其他国家。
在人均国民生产总值(GDP)低于7000美元的低收入国家,酒精消费量与人均GDP有关,GDP越高这个国家或者地区的酒精消费量也就越高。
而随着我国近年来高速发展的经济水平和居民生活水平,私家车的占有率直线上升,各式各样的汽车已经成为人们的代步工具。
同时伴随而来的是频频发生的交通事故,尤其是因为酒后驾车所引发的交通事故,给自己和人们的生命财产安全带来威胁,同时也给国家和社会带来了严重的经济损失。
因此,对于每个驾驶人来说拥有一个酒精浓度检测仪,在每次驾驶之前自行检测酒精浓度再决定是否安全驾驶,这是对自己、对家庭、对社会有责任感的体现。
此外,从工厂企业到居民家庭,酒精泄露的检测、监控对居民的人身和财产安全都是十分重要和必不可少的。
因此,酒精浓度检测仪具有十分广阔的实际应用价值和潜在的市场要求。
1.2 国外研究概况受20世纪信息技术快速发展的影响,传感技术逐渐走向成熟,在生活生产中得到了广泛的应用。
由于传感器在各个领域都有着举足轻重的作用,因此,高精度、高可靠性、微型化、低功耗和智能数字化成了其发展方向。
为了检查酒驾,警察常常使用一种便携式的酒精呼吸检测仪。
通过检测驾驶员呼出的气体判断驾驶者是否饮酒,而目前使用的酒精呼吸检测仪只能初步显示驾驶员是否饮酒,具体酒精浓度含量还得通过血检才能测得。
为了简化其流程,英国部已推出一种超级酒精呼吸检测仪,能够根据体温、呼吸频率等情况,当场判断出驾驶员体的酒精含量。
由此可见,高精度、高可靠性、微型化以及低功耗是酒精浓度检测仪今后发展的主流方向。
迄今为止,对气体中酒精含量进行检测的设备有燃料电池型、半导体型、红外线型、气体色谱分析型和比色型五种类型,但由于使用方便的原因,目前常用的有燃料电池型和半导体型两种。
酒精浓度检测仪设计

酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪设计随着科技的不断发展,现代人对生活品质的要求越来越高,但同时人们也面临着种种安全隐患。
酒后驾驶是其中的一种,为了减少酒后驾驶对社会的负面影响,酒精浓度检测仪的应用越来越广泛。
本文将介绍酒精浓度检测仪的设计。
一、需求分析在设计酒精浓度检测仪前,我们需要充分了解需求。
酒精浓度检测仪的主要需求有:1. 精度高:酒精浓度检测仪需要能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度,避免误判。
2. 稳定性好:由于酒精浓度检测仪需要长时间的使用,因此需要具有较好的稳定性,能够在长期使用中保持准确度和精度。
3. 操作简便:酒精浓度检测仪是为了能够让饮酒者自我检测的产品,所以需要操作简单,方便饮酒者使用。
4. 可靠性高:作为一款安全检测产品,酒精浓度检测仪需要具有高可靠性,能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度,避免误判和漏判。
5. 成本低廉:为方便大众使用,酒精浓度检测仪需要具有成本低廉的优点,这样才能得到更为广泛的应用。
二、设计方案基本原理:汽车用酒精检测器是利用酒精传感器感受饮酒者呼出的气体中的酒精含量来判断其是否饮酒过量,从而达到节约油耗、防范酒驾的目的。
方案设计:1. 酒精传感器的选择:酒精传感器是整个酒精浓度检测仪的核心。
在选择传感器的时候,需要考虑其精确度、响应时间、稳定性、抗干扰能力等指标。
2. 电路设计:酒精浓度检测仪的电路设计需要考虑到传感器的输出信号处理、滤波、放大、数字转换等。
同时,根据要求可设计LED指示灯,显示红色表示饮酒超标,绿色表示饮酒未超标。
3. 软件设计:软件需要能够将传感器所采集到的数据转换成酒精浓度,根据酒驾限制法规进行酒精浓度限制,达到报警的目的。
4. 机械设计:考虑到饮酒者在呼出气体时需要将口对准酒精浓度检测仪的传感器,因此机械设计需要能够让传感器对溢气口进行自然吸附。
三、结构设计酒精浓度检测仪采用带显示屏的手持式结构,传感器置于机身顶部,运作过程中,饮酒者将吐气口对准传感器位置进行检测,通过屏幕显示酒精含量。
酒精浓度测试仪的设计

酒精浓度测试仪的设计随着现代人生活水平的提高,人们的需求也越来越高,包括对健康和安全的关注程度也越来越高。
在一些场合,饮酒后驾车已经被有关部门明确的禁止了,因为酒后驾车不仅对自己的身体和生命存在着极大的危害,同时也会给周围的人带来生命危险。
为了保障驾驶员的健康和安全,提高行车安全,尤其是在酒驾检测方面,酒精浓度测试仪的出现已经成为了一种非常有效的手段。
酒精浓度测试仪的原理酒精浓度测试仪的原理非常简单,它通过检测酒精在空气中的浓度,来确定被测者是否超出驾车安全的标准值。
由于人体吸入酒精的时间和方式不同,因此酒精浓度测试仪还分为呼气式和样品式两种,下面我们分别介绍一下。
呼气式酒精浓度测试仪呼气式酒精浓度测试仪是非接触式的,被测试者只需要将嘴巴对准呼气嘴,吸入口中的空气即可。
测试仪会将吸入的空气经过分析,确定酒精的浓度,然后显示在仪器的屏幕上。
这种方法的优点是测量速度快,非常方便,可以在任何时间、任何场合进行测量,而且精度大,误差非常小。
但是,呼气式酒精浓度测试仪需要花费一定的时间来清洁呼气嘴口罩,防止交叉感染。
样品式酒精浓度测试仪样品式酒精浓度测试仪是需要取样后才能进行测试的,它需要将被测试者的体液(通常是唾液或血液)或者被测试物(比如饮品)放到测试仪的吸孔中,然后进行测试。
这种方法的优点是能够更准确地测量酒精浓度,而且测试仪本身不用进行清洁,非常便于管理。
但是这种方法的缺点也很明显,需要取样,因此非常不方便,而且需要专业的技术人员才能进行操作。
酒精浓度测试仪的设计与制造为了能够更好地测量酒精浓度,酒精浓度测试仪需要具备精密的设计和制造技术。
具体而言,它需要考虑以下几个方面:1.反应器的材料应该使用高精度的金属材料,以确保仪器的精度和稳定性。
2.检测酒精浓度需要用到传感器,传感器需要非常精细,以能够在不同的环境下测量到准确的浓度值。
3.为了防止误操作,测试仪需要进行密码保护,只有特定的人员才能够进行操作。
基于无线通信的酒精浓度测试仪设计毕业设计

基于无线通信的酒精浓度测试仪设计毕业
设计
简介
这份毕业设计旨在设计出一种基于无线通信的酒精浓度测试仪,方便人们在喝酒后进行自我监测,从而减少酒驾事故的发生。
该测
试仪能够通过无线传输将测试结果传输到手机端,方便使用者查看。
设计方案
该测试仪使用MQ-3气敏传感器来检测周围空气中的酒精浓度,并通过OneNET物联网平台进行数据传输,同时配合手机客户端进
行数据展示和管理。
实现步骤
1. 硬件设计。
在硬件设计方面,需选择合适的元器件,如MCU、气敏传感器、LED灯等,并设计出相应的电路板和外壳等。
2. 软件设计。
需要编写MCU控制程序、物联网云平台程序和手机端APP程序。
MCU控制程序用于气敏传感器数据采集、气敏传感器数据处理和数据发送至云平台。
云平台程序用于接收和展示来自硬件部分的数据。
手机APP用户通过云平台获取设备信息。
优势
相比传统的酒精测试仪器,该设计具有以下优势:
- 无需连接电脑进行数据处理,即可实现测试并得到数据。
- 通过无线传输将结果传输到手机APP,实时查看数据。
- 由于使用无线传输,设备更加灵活方便,使用起来也更加简单。
结束语
该设计毕业设计基于无线通信的酒精浓度测试仪,不仅具备实际应用价值,而且充分发挥了新型技术的优势,是一份创新性的毕业设计。
课程设计——酒精检测仪设计

三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号 52014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来,我国越来越多的人有了自己的私家车,而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。
为此,我国将酒驾列入刑法围,所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体酒精含量。
本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主,检测驾驶员呼出气体的酒精浓度,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
其可检测出空气环境中酒精浓度值,并可根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警来提示危害。
本课题分为两部分:硬件设计部分和软件设计部分。
硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度,并转换为电压信号,经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统,由单片机及其相应外围电路进行信号的处理,显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。
程序采用模块化设计思想,各个子程序的功能相对独立,便于调试和修改。
而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路,按键电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。
因此,可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。
此外,还需接人LED数码管显示,键盘设定,报警电路等。
其总体框图如图1所示。
图1 基本工作原理图三、设计容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LED显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
(2)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
基于单片机的酒精浓度检测仪设计

基于单片机的酒精浓度检测仪设计1.引言随着交通工具的普及和人们生活水平的提高,酒后驾驶已经成为一个严重的社会问题。
为了防止酒后驾驶的发生,设计一个基于单片机的酒精浓度检测仪,可以帮助交通警察或者司机自我检测酒精浓度。
本设计旨在使用成本较低的硬件和简单的电路实现该功能。
2.设计原理该酒精浓度检测仪基于气体传感器MQ-3,使用单片机作为控制核心进行数据处理和显示。
MQ-3传感器可以探测酒精气体的浓度,并将其转化为电信号输出。
然后通过ADC(模拟到数字转换器)将模拟信号转换为数字信号,单片机通过读取这些数字信号来获取酒精浓度。
最后,使用LCD显示模块将检测结果实时显示出来。
3.硬件设计3.1传感器电路MQ-3传感器需要一个恒定电流来供电,一般为50mA。
为了实现这个功能,可以使用一个电流源电路,如电压稳压器和电阻。
另外,为了保护传感器,也需要一个滤波电路,可以使用电阻和电容构成。
传感器的输出电压可以连接到单片机的模拟输入引脚。
3.2单片机电路单片机电路包括电源电路、电压稳定器、晶振电路和连接传感器的引脚。
电压稳定器可以将输入电压稳定为5V或者3.3V,供给单片机和传感器。
晶振电路用于产生单片机的时钟信号。
3.3显示电路LCD显示模块一般需要一个电流源电路和一个控制电路。
电流源电路可使用电压稳压器和电阻,控制电路由单片机的输出引脚通过电平转换电路连接。
4.软件设计软件设计包括单片机程序的编写。
酒精浓度检测需要一定的算法来计算和显示浓度值。
可以根据传感器的特性和实验数据制定一个换算公式。
例如,测量得到的模拟值可以使用以下公式转换为具体的酒精浓度值:C = (ADC_value / 255.0) * 100.0其中ADC_value是单片机读取的模拟信号值,255.0是ADC的最大值,100.0是转换为浓度的最大值。
另外,可以设计一个简单的界面来显示检测结果。
可以使用LCD显示模块显示检测结果和相应的单位。
酒精浓度检测仪设计

酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪是一种用于检测人体内酒精含量的仪器。
在出现酒后驾车、酗酒等问题的情况下,酒精浓度检测仪成为保证公共安全、减少交通事故发生的重要装备。
因此,设计一种高精度、可靠性强、使用便捷的酒精浓度检测仪对于社会和个人都有着深远的意义。
酒精浓度检测仪的设计首先需要考虑的是检测原理。
目前常用的检测原理有两种:呼出气体分析法和皮肤透气气体分析法。
呼出气体分析法是通过检测呼出气体中酒精的浓度来确定人体内酒精含量的方法,这种方法准确度高、稳定性好,因此在实际应用中被广泛使用。
皮肤透气气体分析法则是通过检测皮肤表面蒸气中酒精的浓度来确定人体内酒精含量的方法,但由于环境因素的影响较大,目前使用较少。
其次,酒精浓度检测仪的设计需要考虑的是测量范围。
不同国家和地区对于酒精浓度的限制均不尽相同,因此酒精浓度检测仪的设计应该考虑到不同的测量范围。
例如,在中国,酒后驾车的刑事责任标准为血液中酒精含量达80mg/100ml及以上或呼气中酒精含量达350μg/100ml及以上,因此酒精浓度检测仪的测量范围应该涵盖这两个数据。
另外,酒精浓度检测仪的设计还需要考虑到使用便捷与易懂。
在实际应用中,酒精浓度检测仪应该是一个便携式的设备,使用者能够轻松进行携带和操作,并能够在短时间内快速获得检测结果。
同时,在检测结果上,酒精浓度检测仪的设计应该以数字形式展示,便于使用者快速判断和理解。
此外,酒精浓度检测仪的设计应该还考虑到防伪性和数据管理。
在实际应用中,酒精浓度检测仪被广泛应用于交通管理、公共场所管理等领域,因此酒精浓度检测仪的设计应该具备一定的防伪性能,以防止造假现象的发生。
同时,酒精浓度检测仪还应该具备数据管理的功能,能够存储、归档检测结果以及使用者信息等数据,以便于后续管理和统计。
综上所述,酒精浓度检测仪是一个与公共安全息息相关的仪器,其设计应该具备高精度、可靠性强、使用便捷、测量范围广、数据管理功能齐全等特点。
酒精浓度测试仪

酒精浓度测试仪设计报告一、设计意义自《刑法修正案(八)》和修改后的《道路交通安全法》正式实施,“醉酒驾驶”正式入刑。
不仅交警部门,而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度,为安全驾驶提供保障,有效减少重大交通事故的发生。
本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具,采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测,利用宏晶公司高性能低成本单片机STC89C52对检测信号进行A/D转换和处理,最后通过液晶屏显示输出。
本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能,可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值,并进行保存。
二、硬件设计1、设计框图本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1所示。
MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理,输出随乙醇浓度变化的电压信号,该电压信号送入单片机系统,经AD转换,与设定的醉酒阈值进行比较,并显示或报警。
图1 酒精浓度测试仪方框图2、乙醇信号检测及调理电路MQ-3乙醇气体传感器可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测,也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。
其技术特点为:●对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性●快速的响应恢复特性●长期的寿命和可靠的稳定性●简单的驱动回路主要技术指标:MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线如图2所示,其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。
MQ-3乙醇气体传感器管脚与测试电路如图3所示。
(a) 管脚图 (b) 测试电路图3 MQ-3乙醇气体传感器管脚及测试电路MQ-3乙醇气体传感器及其调理电路原理如图4所示。
其外形如图5所示。
经过调理,检测信号由电阻值转变成电压值,便于后续电路进行A/D转换和处理。
图4 传感器及调理模块原理图该传感器模块具有如下特点,方便与单片机系统接口组成检测仪器。
●具有信号输出指示。
●双路信号输出(模拟量输出及TTL电平输出)●TTL输出有效信号为低电平。
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综述对于酒后驾车行为的监督在人民的人身和财产安全中起着重要的作用。
随着社会的发展,气体传感器逐渐向着低功耗、多功能、集成化方向的发展,以便于更准确更方便的检测出酒精浓度,更大程度上防事故发生,因此,便携式酒精浓度检测仪具有十分广阔的现实市场和潜在的市场要求。
目前国际公认的酒后驾车的限定有两种,一种是酒后驾车,一种是酒醉驾车。
根据我国2003年的修订规定,当驾驶者每毫升血液中酒精含量大于或等于0.2mg时,就会被认定为酒后驾车;大于或等于0.8mg时,则会被认定为醉酒驾车。
当驾驶者血液中酒精含量达到80mg/100ml时,发生交通事故的几率是血液中不含酒精时的2.5倍;达到100mg/100mg 时,发生交通事故的几率是血液中不含酒精时的4.7倍。
即使在少量饮酒的状态下,交通事故的危险也可达到未饮酒状态的2倍左右。
本文设计的基于单片机的便携式酒精浓度检测仪以单片机和酒精传感器为核心,具有LCD实时显示浓度值的功能,不同颜色LED彩灯显示酒精浓度的不同围,从而判断司机是否处于酒驾状态,如若酒驾则判断是酒后驾驶还是醉酒驾驶,一旦超过一定阈值即蜂鸣器报警同时报警灯亮。
而且还可以通过按键进行待机与检测功能随时切换,在待机时进行简易计时,超过十分钟则自动进入休眠状态,可用硬件复位来唤醒单片机。
本设计采用C语言来实现其软件功能。
该仪器硬件电路设计简单、软件功能完善、灵敏度高、工作性能好,并且具有尺寸小、方便携带的优点。
1方案论证1.1方案设计与分析本文设计的便携式酒精浓度测试仪具有以下特点:(1)数据采集系统以AT89S52单片机为控制核心,外围电路带有LCD显示以及键盘电路,无需其他计算机,用户就可以与其进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析,显示,休眠等功能。
其中显示功能如下:A.酒精含量<20mg/100ml时,安全灯(绿色LED灯)亮;B.20mg/ml≤酒精含量≤80mg/ml时,警告灯(黄色LED灯)闪烁;C.80mg/ml≤酒精含量时,危险灯(红色LED灯)闪烁,蜂鸣器报警;本仪器酒精含量测试围:0-190mg/100ml,要求其测量精度优于0.5%。
(2)系统具有低功耗、方便携带、高性价比,低成本等特点。
(3)从便携式的角度设计,系统成功使用了大屏幕LCD显示器以及小键盘。
由单片机系统控制键盘和LCD 显示来实现人机交互操作,界面友好。
(4)软件系统采用C语言编写,既兼顾实时性处理的要求又能很方便地进行数据处理。
1.2设计总体框图图1-1总体设计框图本设计采用的是AT89S52单片机,传感器则选用MQ—3酒精浓度传感器。
系统将由MQ-3酒精浓度传感器输出的微弱电流经具有放大滤波等功能的调理电路后,输入以模数转换芯片ADC0804为核心的转换电路转换为八位数字信号,再由单片机进行处理,最终送入LCD 液晶显示屏显示实时检测的酒精浓度以及实现超值报警功能,通过判断酒精浓度围,实现酒后驾驶和醉酒驾驶的判断。
系统上电后自动进入待机状态,在工作时可以随时通过按键控制进入待机状态,待机状态中系统不进行酒精浓度采集、显示和报警,而是给传感器预热并显示十分钟以的简易计时,让使用者大致掌握预热时间。
待机状态中也可随时通过按键进入工作状态。
2信号采集与放大的硬件设计2.1 酒精浓度传感器的选择气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头。
探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速地测量【1】。
在选择传感器的时候,一定要考虑到稳定性、灵敏度、选择性和抗腐蚀性,MQ3 酒精传感器具有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性,所以本系统选择MQ3 型酒精传感器。
2.2采集信号与放大电路图MQ-3 气体传感器有6 个针状管脚,其中4 个用于信号取出,2 个用于提供加热电流. LM393是由两个独立的、高精度电压比较器组成的集成电路,失调电压低,最低为2.0 mV,专为获得宽电压围、单电源供电而设计,也可以用双电源供电,电源电流低. 即使采用单电源供电,比较器的共模输入电压围也接近低电平。
LM393 被设计成能直接连接TTL 和CMOS,当用双电源供电时,它能兼容MOS逻辑电路,这是低功耗LM393相较于标准比较器的独特优势【2】。
图2-1 MQ-3酒精浓度传感器采集信号与放大电路图MQ-3酒精浓度传感器探头感知到酒精气体,MQ3开始起作用,输出的微弱电流送入由LM393运算放大器和电阻电容构成的调理电路,使信号放大并滤去杂波,经放大滤波后有OUT输出。
模拟信号输出端口能输出0到+VCC(+5v)的模拟信号,当检测的酒精浓度越大时输出电压越高。
此端口接入ADC0804的6号引脚,实现AD转换【3】。
3 AD转换硬件设计3.1 AD转换器的选择及介绍A/D转换其的主要技术指标包括分辨率(位数)、量化误差、转换精度和转换时间【4】。
根据本文设计的技术参数要求:测量精度优于0.5%。
从精度方面考虑方案如下:方案一:用8位的A/D转换器,其测量精度为0.39%方案二:用12位的A/D转换器,其测量精度为0.02%从测量精度的方面考虑都符合要求。
从A/D转换器的分类方面考虑方案如下:1、逐次比较式A/D转换器:转换时间一般在μs级,转换精度一般在0.1%上下,适用于一般场合。
2、积分式A/D转换器:其核心部件是积分器,因此转换时间一般在ms级或更长,但抗干扰性能强,转换精度可达0.01%或更高。
适于数字电压表类仪器采用。
3、并行比较式又称闪烁式:采用并行比较,其转换时间可达ns级,但抗干扰性能较差,由于工艺限制,其分辨率一般不高于8位。
可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。
4、改进型是在上述某种形式A/D转换器的基础上,为满足某项高性能指标而改进或复合而成的。
例如余数比较式即是在逐次比较式的基础上加以改进,使其在保持原有较高转换速率的前提下精度可达0.01%以上。
基于以上比较,综合性价比,选择8为主次逼近式A/D转换器:ADC0809和ADC0804。
ADC0809的功能是将输入模拟量转换为与其成正比例的数字量,它具有8路模拟输入端口,地址线可决定对哪一路模拟输入做AD转换.ADC0804的功能与ADC0809基本相同,不同点在于它有一路输入。
对于本设计的要有一路的输入信号,所以从性价比的方面考虑选择ADC0804更优。
3.2 本设计中ADC0804外围硬件连接图3-1 ADC0804外围电路连接3.3本设计中AD转换软件实现3.3.1 ADC程序流程图N图3-2 ADC程序流程图单片机对ADC进行初始化,使其能进入正常工作状态,通过判断ADC转换判断标志EOC,看其是否转换完毕,如果没有,则继续判断,如若完成则将ADC转换的数据由单片机读取并计算,然后进入下一环节。
3.3.2 ADC转换原则及程序转换原则:ACD0804有八位数据输出口,即转换精度为256,它将最高值分为255份,当得到一个转换数据时,用最大值除以255,再乘以该数据值便是最终转换值。
AD转换子函数分析:void ad(){ wr=0; //将WR拉低,让芯片开始读6、7号引脚电压值delay(1); //延时约一毫秒,让芯片忙完wr=1; //将WR拉高,上升沿到来时,AD转换开始delay(5); //软件延时约五毫秒,等待AD转换完成P3=0xff; //将P3口全部拉高,等待测试数据delay(1); //延时一会,避免紊乱rd=0; //将RD拉低,芯片送出数据delay(1); //延时约一毫秒,让P3口temp=P3; //将数据存入temprd=1; //将RD拉高 }4单片机最小系统模块设计CPU最小系统是单片机运行工作起来所必需的最基本电路组成。
它包括电源电路、时钟电路、复位电路。
最小硬件电路组成见图4-1。
图4-1 最小系统电路图4.1 AT89S52简介本设计以AT89S52单片机为控制核心。
单片机也就是MCU,即微控制单元。
AT89S52 是低功耗、高性能、采用CMOS工艺的8位单片机,其片具有8KB 的可在线编程的Flash 存储器,该单片机采用了ATMEL 公司的高密度、非易失性存储器技术,与工业标准型80C51 单片机的指令系统和引脚完全兼容,它能以3V的超低电压工作,晶振时钟最高可达24MHz。
通用的8位CPU与在线可编程Flash 集成在一块芯片上,从而使AT89S52 功能更加完善,应用更加灵活;具有较高的性能价格比,使其在嵌入式控制系统中有着广泛的应用前景【5】。
4.2 复位电路设计图4-2 复位电路电路图单片机复位的两种基本形式:上电复位和RST按键复位。
本设计采用RST按键复位。
在复位电路的设计中,要选择合适的元器件参数,电阻的阻值不宜过大或者过小,过大使得RST不可能获得高电平,过小也不能起到限流作用。
另外电容容值也应该合适,要保证放电时,RST引脚上的高电平也能保持两个机器周期以上的高电平。
4.3 晶振电路设计图4-3 晶振电路电路图本系统中为了尽量降低功耗的原则,采用了部时钟方式。
晶振全称为晶体振荡器(英文Crystal Oscillators),其作用在于产生原始的时钟频率。
部时钟方式的电路实现方法是在XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体,与单片机片震荡电路形成震荡回路,图中电容C3和C4的容值为22pF,它们的作用是加快起振和稳定频率。
5显示模块软硬件设计5.1 LCD1602简介LCD1602每行可以输出16个字符,可以显示两行,故称1602,它不带中文字库,故只能显示数字、字母和普通字符。
1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线。
在本设计中不检测液晶的忙与闲,用前面对待ADC0804的方法,用软件延时来等待液晶的忙操作时间。
液晶显示输出D0到D7口接P0.0到 P0.7,单独使用一个口,另外还要接上10K上拉电阻来提高P0口带负载能力。
当处于读状态时,RS处于低脉冲,R/W为高脉冲,E为高脉冲,D0~D7=状态字当处于读数据时,RS为高脉冲,R/W为高脉冲,E为高脉冲,D0~D7=数据。
当处于写指令时,RS为低脉冲,R/W为低脉冲,D0~D7=指令码,E=高脉冲。
当处于写数据时,RS为高脉冲,R/W为低脉冲,E为高脉冲,D0~D7=数据。
5.2本设计中LCD1602的硬件连接图5-1 LCD1602硬件连接图5.3液晶写命令子函数和写数据子函数程序分析在初始化函数void init(){…}中,已将R/W拉低(对应lcden=0;语句),即只对液晶进行写操作,不读液晶状态。