酒精超标自动报警器

本科生课程设计（论文）1第一章绪论1.1 酒精超标自动报警器概述近年来，随着我国经济的高速发展，人民的生活水平迅速提高，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。世界卫生组织的事故调查显示，大约 50%-660%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已被列为车祸致死的主要原因。喝酒时酒精的刺激使人兴奋，在不知不觉中就会喝多，当酒精在人体血液内达到一定浓度是，麻痹神经，造成大脑反应迟钝，肢体不受控制等症状。人对外界的反应能力及控制能力就会下降，处理紧急情况的能力也随之下降。对于酒后驾车者而言，其血液中酒精含量越高，发生交通事故的几率越大。为了避免交通悲剧的发生，一种有效地提醒民众防止酒后驾驶的系统的出现就成了现实中的迫切要求。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。随着公安部五条禁令的公布，酒精检测仪的需求逐渐增加。目前，酒精检测仪组要还是电化学性质的。在形式上组要有如下两种：一种是发光管显示；一种是数码显示。发光管显示一般常见的分为三段显示：一段为未饮酒区；一段为饮酒区；一段为酗酒区。根据测试的情况，相应的指示灯被点亮。另一种是数显式酒精检测仪，检测的结果直接一数字的形式显示出来。而本课题正是要利用单片机知识制作一种报警和显示器，用来同时实现上述两种功能。此报警器利用酒敏传感器，测量空气中酒精浓度，通过 A/D 转换和单片机分析控制，使 LED 数码管实时显示浓度值，不同颜色 LED 灯显示空气中酒精浓度的范围，一旦超过阈值即蜂鸣器报警同时红灯亮。此设计如果直接装在车内，可以及时提醒驾驶者不要酒后驾车；如果交警使用可以及时制止酒后驾车，减少交通事故。本科生课程设计（论文）21.2 本文研究内容本文的主要任务是设计一种酒精浓度自动报警器，通过对空气中酒精浓度的采集，A/D 转换器的转换，单片机的分析，最后显示接口显示空气中的酒精浓度，同时 LED 彩灯会相应点亮，当达到或超过阈值时启动蜂鸣报警器。本设计实现了发光管和数码管同时显示，能更加精确的确定空气中的酒精浓度。本文设计任务及要求：设计一个酒精超标自动报警器，具有以下功能：1、实时测量并通过 3 位数码管显示酒精浓度值；2、酒精含量20mg/100ml 时，安全灯（绿色 LED 灯）亮；3、20mg/ml酒精含量80mg/ml 时，警告灯（黄色 LED 灯）闪烁；4、80mg/ml酒精含量时，危险灯（红色 LED 灯）闪烁，蜂鸣器报警；5、酒精含量测试范围：0 190mg/100ml；6、测量精度优于 0.5%；本科生课程设计（论文）3第二章 CPU 最小系统设计单片机最小系统的，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对 89 系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、按键输入和显示输出等。21 酒精超标件自动报警器总体设计方案本设计采用自动检测技术和计算机技术,对人呼出的酒精气体的质量浓度进行自动测量、自动显示,并给出彩灯提示和LED数码管显示。电路结构主要由酒敏传感器、测量电路、模数转换电路、单片机、驱动显示器等部分组成,系统框图如图2-1所示。具体的工作过程是:呼出气体中的酒精质量浓度信号经酒精传感器采样电路转换为0 3V 的电压信号,并且该电压信号的大小与气体中的酒精质量浓度大小成正比,经过A /D转换后将数字信号传送给单片机,经单片机内部的一些运算,比较程序处理后输出给LED 显示。单片机酒精质量浓度信息ADC0804酒敏传感器 LED 灯数码管显示测量电路图 2-1 总体框图1、酒精质量浓度信息:指空气中的酒精的实际浓度。2、酒敏传感器：感应空气中的酒精气体，并将其转换成电压信号。3、测量电路：包括采样电路，对传感器输出的微弱信号进行采集和处理。4、ADC0804：又称模数转换器，将传感器输出的模拟量转换成数字量。本科生课程设计（论文）45、LED 灯：分为红黄绿三种颜色的灯，用来显示不同的酒精浓度。6、数码管显示：用来显示具体的酒精浓度。2.2 CPU 的选择本设计采用 ATMEL 公司生产的 AT89S52 单片机，AT89S52 是一种低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，性价比非常高，采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准 MOS-51 指令集和输出管脚相兼容，且片内含有 8k 的可系统编程的 Flash 只读程序存储器，256 字节的内部 RAM，32 个 I/O 口线，三个十六位定时计数器等，如图 2.2 所示。X TA L1X TA L2P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7R XDTX DINT 0INT 1T0T1W RR DR ES E TG NDP 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7P 2 0P 2 1P 2 2P 2 3P 2 4P 2 5P 2 6P 2 7V C CEAA LEP S EN图 2.2 89S52 芯片2.3 复位电路设计复位操作可以使单片机初始化，也可以使死机状态下的单片机从新启动，因此非常重要。单片机的复位都是靠外部复位电路来实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET 引脚上出现两个机械周期以上的高电平，单片机就能实现复位。为了保证系统可靠的复位，在设计复位电路时，一般使 RESET 引脚保持 10ms 以上的高电平，单片机便可以可靠的复位。复位电路中电阻电容的值是根据复位信号的有效脉冲的宽度来计算电容电阻的本科生课程设计（论文）5取值的，也就是说，假设，单片机高电平复位，而高电平至少要持续 10ms 才有效，就要根据这个时间来设置电容电阻的值。假设高电平复位有效，一充一放周期是 1.386*RC，舍去充放过程中较低的电平，一般的单片机复位脉冲宽度取值：大概为（0.71）RC ，其周期为复位脉冲宽度的倒数，因此可以根据周期确定相应的电容电阻值。其中 R1 可以为 0，因为 R1 的作用是为了防止电流过大，保护电路。如果想单片机工作快一点的话就减少电阻的值或者减少电容的值；想单片机工作慢一点的话就加大电阻的值或者加大电容的值。图 2.3 复位电路2.4 时钟电路设计计算机在工作时，是统一的时钟脉冲控制下一拍一拍的进行的。这个脉冲是有单片机控制器中的时序电路发出的。时钟电路用与产生单片机工作所需要的时钟信号。时钟信号可以由两种方式产生：内部时钟方式和外部时钟发方式。本设计采用内部时钟方式。在 AT89S52 内部有一个高增益反向放大器，用于构成片内振荡器，引脚 XTSL1和 XTAL2 分别是此放大器的输入和输出端。在 XTSL1 和 XTAL2；两端接一个晶振，就构成了稳定的自激振荡器，其输出的脉冲直接送进内部时钟发生器。电容 C1 和C2 通常选择 30uf 左右，可稳定频率并对振荡频率有微调的作用，输出震荡范围是024MHZ。本科生课程设计（论文）61 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN u mb er R ev isio nSizeBD ate: 2 -Ju l-2 0 1 1 Sh eet o f File: E:传传传 传 5传传传传 0 5 .d d b D raw n B y :X TA L1X TA L2P0 0P0 1P0 2P0 3P0 4P0 5P0 6P0 7R XDTX DINT 0INT 1T0T1W RR DR ESE TG NDP1 0P1 1P1 2P1 3P1 4P1 5P1 6P1 7P2 0P2 1P2 2P2 3P2 4P2 5P2 6P2 7V CCEAA LEPS EN8 9 S5 2D b 0D b 1D b 2D b 3D b 4D b 5D b 6D b 7C LKINT RR DW RV CCV IN (+)V IN (-)C SG NDA DC 0 8 0 4传传V CC1 K1 K1 KR 11 KR 23 .2 KD 0D 1D 2D 3LDMB 1abcdefgD 0D 1D 2D 3LDMB 1abcdefgD 0D 1D 2D 3LDMB 1abcdefg2 0 u f2 0 u f 1 2 M1 0 u fV CCPN PV CC V CCabfcgde7642191 0abcdefg38abfcgde7642191 0abcdefg38abfcgde7642191 0abcdefg384 3 04 3 04 3 0wwD 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 0D 1D 2D 3D 0D 1D 2D 3D 0D 1D 2D 3SDDC PCPQQCPQQSDDC PSET CLEAR5 1 05 .1 KV CCCCW图 2.4 振荡电路2.5 CPU 最小系统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 2-5。1、电源电路：向单片机供电。其中 VCC 接+3V，GND 接地。AT89S52 单片机的工作电压范围为 4V5.5V，所以通常外接 5V 直流电源。2、时钟电路：又称为振荡电路，是单片机工作的时间基准，决定单片机工作速度。3、复位电路:确定单片机工作的初始状态，完成单片机的启动过程。单片机电源电路时钟电路复位电路图 2-5 最小硬件电路框图其电路图见图 2.6本科生课程设计（论文）7图 2.6 单片机最小系统电路图本科生课程设计（论文）8第三章 酒精超标自动报警器输入输出口电路设计3.1 酒精超标自动报警器传感器的选择对于传感器的选择主要从一下几个方面：1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 2、灵敏度的选择 3、频率响应特性 4、线性范围 5、稳定性 6、精度 7、输出形式。其中输出信号的处理方法表 3-1。表 3-1 输出信号的处理方法输出形式 输出变化量 传感器的举例开关信号型 机械触点 双金属温度传感器电子开关 霍尔开关式集成传感器电压 热电偶、磁敏元件、气敏元件电流 光敏二极管电阻 热敏电阻、应变片电容 电容式传感器模拟信号电感 电感式传感器其它 频率 多普勒速度传感器、谐振式传感器由于设计要求为酒精超标检测，所以检测对象为酒精气体，检测范围广，要求有较高的灵敏度和稳定输出的能力。对照表3.1可知，输出变量为电压。传感器的输出信号一般比较微弱，有的传感器输出电压最小仅有0.0001V需要加放大电路。本设计采用的传感器为TP - 3 型酒敏传感器。该敏感元件由纳米级 SnO 2 及适当掺杂混合剂烧结而成，具微珠式结构，应用电路简单，可将传导性变化改变为一个输出信号，与酒精浓度相对应。TP-3 型传感器对空气中的低浓度酒精有极高的灵敏度。采用微处理程序及专门软件来处理传感器的控制信号。这种传感器具有无需加热、功耗极低、检测范围广、灵敏度高、反应快、寿命长、价格低、体积小、应用电路简单等特点,对空气中的低质量浓度酒精有极高的灵敏度。采用微处理程序及专门软件来处理传感器的控制信号,检范围为(5010000) 10- 6 ,电路电压为6V直流电压,负载电阻51,功耗小于120mW,电流小于20mA。酒敏传感器的硬件连接及采样电路图如图3.2所示,传感器的加热丝及电阻均接5V电压,在上电后加热丝会发热,这时传感器开始工作,如果有酒精气体通过传感器上的金属网,其电阻变小,在原始状态下,传感器的电阻经测量可达到20k以上。传感器的电本科生课程设计（论文）9阻跟酒精质量浓度成反比关系,质量浓度越大电阻越小,这样由于分压, ADC0809 信号输入引脚IN0上的电压就越大,所以IN0上的电压跟酒精质量浓度成正比关系。通过调节可变电阻,输出电压范围在0. 33. 0V之间,电压变化范围大约为2. 7V。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 2-Jul-2011 Sheet of File: E:传传传传5传传传传05.ddb Drawn By:5105.1K+5V传ADC0804WR3.2 酒敏传感器采样电路图3.2 酒精超标自动报警器检测接口电路设计传感器输出信号经采样电路输出电压信号，到模数转换器转换成相应的数字信号在将数字信号给单片机。3.2.1 A /D 转换器的选择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。根据本文设计的技术参数要求，1、酒精含量测试范围：0 190mg/100ml；2、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 AD 转换器的分类方面考虑方案如下：1、逐次比较式 AD 转换器：转换时间一般在 s 级，转换精度一般在 0.1本科生课程设计（论文）10上下，适用于一般场合。2、积分式 AD 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 AD 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 AD 转换器：ADC0809 ADC0804ADC0809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。对于本设计的要求是有一路的输入信号，所以从性价比的方面考虑选择ADC0804更优。（图3.3 AD0804引脚图）1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN umber R evisio nSizeBD ate: 1-Jul-201 1 Sh eet of File: E:传传传传5传传传传05.dd b D raw n B y:D b0D b1D b2D b3D b4D b5D b6D b7C LKINTRR DW RV CCV IN (+)V IN (-)C SG NDA DC 08 04图 3.3 ADC0804 引脚图ADC0804 是用 CMOS 集成工艺制成的逐次比较型摸数转换芯片。分辨率 8 位，转换时间 100s，输入电压范围为 05V，增加某些外部电路后，输入模拟电压可为5V。该芯片内有输出数据锁存器，当与计算机连接时，转换电路的输出可以直接连接在 CPU 数据总线CS 、RD 、WR ：是数字控制输入端，满足标准TTL 逻辑电平。其中CS 和WR 用来控制A/D 转换的启动信号。CS 、RD 用来读A/D 转换的结果，当它们同时为低电平时，输出数据锁存器Db0Db7 各端上出现8位并行二进制数码。CS 0 时，允许进行A/D 转换。WR 由低跳高时A/D 转换开始，8 位逐次比较需88=64 个时钟周期，本科生课程设计（论文）11再加上控制逻辑操作，一次转换需要6673 个时钟周期。在典型应用fCLK640KHZ 时，转换时间约为103114。当fCLK 超过640KHZ，转换精度下降，超过极限值1460KHZ 时便不能正常工作。ADC0804 数据输出线与 AT89S52 的数据总线直接相连，AT89S52 的 RD 、WR 和 INT1 直接连到 ADC0804，由于用 P1.0 线来产生片选信号，故无需外加地址译码器。当 AT89S52 向 ADC0804 发 WR (启动转换)、 RD (读取结果)信号时，只要虚拟一个系统不占用的数据存储器地址即可。3.3.2 分频电路由于 ADC0804 最高输出频率为 640KHZ 而单片机的时钟频率为 12MHz, 单片机的ALE 端口输出的时钟频率为 2MHz,所以必须对 2MHz 进行四分频。本文采用一片74LS74 将 CLK 端输入的信号进行四倍分频，使输出信号频率满足要求。在 TTL 电路中，比较典型的 d 触发器电路有 74LS74。74LS74 是一个边沿触发器数字电路器件，每个器件中包含两个相同的、相互独立的边沿触发 d 触发器电路。见图 2.4。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1-Jul-2011 Sheet of File: E:传传传传5传传传传05.ddb Drawn By:SDDCPCPQQCPQQSDDCPSET CLKCLEAROUT图 2.4 74LS74边沿 D 触发器在上升沿时输出发生跳变。SD 和 RD 接至基本 RS 触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。当 CLK 时钟信号输入时，D 触发器开始工作，输出信号实现了二倍分频，再将第一片的输出信号作为第二片的时钟信号输入，在经 D 触发器进而实现了四倍分频。工作原理图见图 2.5本科生课程设计（论文）12DQ1Q2图 2.5 分频电路的工作原理图3.2.3 模拟量检测接口电路图1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1-Jul-2011 Sheet of File: E:传传传传5传传传传05.ddb Drawn By:XTAL1XTAL2P00P01P02P03P04P05P06P07RXDTXDINT0INT1T0T1WRRDRESETGNDP10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P23P24P25P26P27VCCEAALEPSEN89S52Db0Db1Db2Db3Db4Db5Db6Db7CLKINTRRDWRVCCVIN(+)VIN(-)CSGNDADC0804传传传传传VCC图 2.6 AD 转换器的设计接口电路图3.3 酒精超标自动报警器输出接口电路设计输入信号经单片机分析处理后输出想应的控制信号，控制 LED 灯不同颜色的点亮、蜂鸣器是否报警、LED 数码管显示具体的酒精浓度值。3.3.1 LED 灯和蜂鸣报警器当酒精含量20mg/100ml 时，安全灯（绿色 LED 灯）亮；当 20mg/ml酒精含量80mg/ml 时，警告灯（黄色 LED 灯）闪烁；当 80mg/ml酒精含量时，危险灯（红色 LED 灯）闪烁，蜂鸣器报警。其电路图见图 3.1本科生课程设计（论文）131 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN umber R evisio nSizeBD ate: 2-Jul-201 1 Sh eet of File: E:传传传 传 5传传传传 05.dd b D raw n B y:X TA L1X TA L2P0 0P0 1P0 2P0 3P0 4P0 5P0 6P0 7R XDTX DINT0INT1T0T1W RR DR ESETG NDP1 0P1 1P1 2P1 3P1 4P1 5P1 6P1 7P2 0P2 1P2 2P2 3P2 4P2 5P2 6P2 7V CCEAA LEPS EN89 S52D b0D b1D b2D b3D b4D b5D b6D b7C LKINTRR DW RV CCV IN (+)V IN (-)C SG NDA DC 08 04传传V CC1K1K1KR 11KR 23.2KD 0D 1D 2D 3LDMB 1abcdefgD 0D 1D 2D 3LDMB 1abcdefgD 0D 1D 2D 3LDMB 1abcdefg20 uf20 uf 12M10 ufV CCPN PV CC V CCabfcgde76421910abcdefg38abfcgde76421910abcdefg38abfcgde76421910abcdefg3843 043 043 0wwD 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 0D 1D 2D 3D 0D 1D 2D 3D 0D 1D 2D 3SDDC PCPQQCPQQSDDC PSET CLEAR51 05.1KV CCCCW图 3.1 LED 灯和蜂鸣报警器在蜂鸣报警器电路中，三极管可以选择 NPN 型也可以选择 PNP 型的。由于单片机工作电压为高电平，所以如果选择 NPN 型只要单片机工作三极管就会导通，同时蜂鸣报警器响。所以要选择 PNP 型只有在满足条件下蜂鸣报警器才会响。其中二极管能实现回流，对电路起到保护作用。LED 灯电路中，三个发光二极管分别显示红、黄、绿三种颜色，串联的电阻其保护作用。3.3.2 LED 七段数码管接通单片机电源，3 个七段数码管显示周围酒精浓度一旦酒精浓度。LED 显示器有静态显示和动态显示两种显示方式。1、LED 静态显示方式:所谓静态显示，就是当显示器显示某一字符时，相应段的放光二极管恒定导通或截至，并且显示器的各位可同时显示。静态显示时，较小的驱动电流就能得到较大的显示亮度。但是要求每一个数码管都要接 8 根 I/O，占用的IO 口线资源较多。2、LED 动态显示方式；所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮显示器的各个位，对于显示的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。在多位 LED 显示时通常将所有位的段选线并联在一起，由一个 8 位 I/O 控制，形成段选线的多路复用。本设计采用静态的 LED 显示，见图 3.2。在本次设计中由于无需小数点显示,所以就用了其中的 7 个输入口和 7 个输出口,第 3 和第 8 引脚均接地。本科生课程设计（论文）141 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN u m b er R ev is io nS izeBD ate: 2 -J u l-2 0 1 1 S h eet o f F ile: E:传 传 传 传 5传 传 传 传 0 5 . d d b D raw n B y :abfcgde76421910abcdefg38abfcgde76421910abcdefg38abfcgde76421910abcdefg38I/O传 传传 传 传I/O传 传传 传 传图 3.2 LED 静态显示原理图其中 LED 显示块有共阴极和共阳极两种，本设计采用共阴极，见图 3.3。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBA TitleNumber RevisionSizeBDate: 2-Jul-2011 Sheet of File: E:传传传传5传传传传05.ddb Drawn By:abcdefgdp图 3.3 共阴极原理图3.3.3 输出量显示接口电路在驱动器输出端和七段译码显示器输入端之间加了7个430 的保护电阻,驱动器输入端与单片机的P00至P06端相连,由其提供驱动信号。在单片机中设置了相关的程序,根据信号采集电路提供的信号强弱来做出相应的显示。电路图见图3.4。本科生课程设计（论文）151 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 2-Jul-2011 Sheet of File: E:传传传传5传传传传05.ddb Drawn By:XTAL1XTAL2P00P01P02P03P04P05P06P07RXDTXDINT0INT1T0T1WRRDRESETGNDP10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P23P24P25P26P27VCCEAALEPSEN89S52Db0Db1Db2Db3Db4Db5Db6Db7CLKINTRRDWRVCCVIN(+)VIN(-)CSGNDADC0804传传VCC1K1K1KR11KR23.2KD0D1D2D3LDMB1abcdefgD0D1D2D3LDMB1abcdefgD0D1D2D3LDMB1abcdefg20uf20uf 12M10ufVCCPNPVCC VCCabfcgde76421910abcdefg38abfcgde76421910abcdefg38abfcgde76421910abcdefg38430430430wwD0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D0D1D2D3D0D1D2D35105.1KVCCCSDDCPCPQQCPQQSDDCPSET CLEARCW图 3.4 输出接口电路图本科生课程设计（论文）16第 4 章 酒精超标自动报警器的软件设计4.1 软件实现的功能综述软件方案主要包括数据采集、数据处理、显示、声光报警等子程序。仪器开机后经初预热阶段后测量结果。测量时数据采集程序把数据送入ADC0804转换器，进行A/D转换。转换后的结果送入AT89S52单片机，由数据处理程序完成数据间的转换和数制间转换。当测量数据超过阈值时报警子程序启动，发出声光报警。软件主程序流程图酗酒报警器的软件采用S52汇编语言编写,使用模块化设计,层次分明,功能强,易于调试,具有很强的可扩充性和较强的可靠性。系统程序主要完成A /D转换、数码显示、语音报警等功能。由于酒敏传感器测软件对酒敏传感器的测量信号进行A /D转换,将测量数值与规定标准进行比较后判断饮酒程度,对不同等级的饮酒程度调用相应的显示、报警程序。该程序实现了显示周围空气中酒精浓度值，通过不同颜色的灯亮来判断是否达到阈值，超过阈值时启动蜂鸣报警器。本科生课程设计（论文）174.2 流程图设计4.2.1 主流程图设计开始系统初始化AD 采样浓度小于 20绿灯亮黄灯亮数码管显示浓度结束红灯亮蜂鸣报警浓度大于 80YYNN图 4-1 主程序流程图本科生课程设计（论文）184.2.2 模拟量检测流程图开始 启动采样延时等待转换结束 读取采样电压结果 转换成二进制数将电压结果经A/D单片机图 4-2 ADC0804 单次采样流程图本科生课程设计（论文）194.2.3 中断的流程图设置 T0 中断开始为 T0 赋初值CPU 开中断允许 T0 中断启动 T0 定时启动 A/D 转换延时等待读取 A/D 转换结果显示，闪灯，报警程序判断有无结果YN图 4-3 中断流程图本科生课程设计（论文）204.2.4 LED 七段数码管显示的流程图开始指向 P0 口取值选码指定显示位数指向 P2 口，取显示字符检查七段数码管段选码 P2 口送出调用 50ms 延时子程序位选结束数码管显示图 4-4 LED 七段数码管显示流程图4.2.5 LED 灯闪烁点亮流程图设置：在显示时 LED 灯中的发光二极管每秒闪烁两次，晶振频率为 12MHZ。经计算可知：取 T0 定时 50ms，计数 10 次可实现。计算定时初值：T0=216-50000us1us=65536-50000=15536=3CBOHTH0=3CH;TL0=B0H.所以，TMOD 为 00000001B=01H本科生课程设计（论文）21设置 T0 中断入口地址转 T0 中断服务程序设置主程序首地址设置 T0 定时器模式 1附 T0 初值 50msT0 开中断设置 50ms 计数器初值T0 运行等待中断图 4-5 LED 灯闪烁的流程图4.2.6 延时延时时间=（2TR6+3T）R7+1T其中 T 为指令的机器周期，R6 为内循环次数，R7 为外循环次数。延时 50ms 的程序清单：DEL: MOV R7,#100LOOP2:MOV R6,#248LOOP1:MOV R6,LOOP1NOPDJNZ R7,LOOP2RET本科生课程设计（论文）22第 5 章 课程设计总结本设计应用现代自动检测技术,采用合适的传感器对酒精质量浓度进行检测,并对传感器输出的信号进行处理,最终进行显示和报警,达到自动检测的目的。该报警器基于单片机设计,具有体积小、使用方便的特点,具有较高的实用价值,可以广泛推广应用。参考文献 1 姜永华,李峥. 一种基于ADC0804芯片的DDS技术实现方法 J . 宇航计测技术, 2005, 25 (3) : 6 - 9.(丁云编发) 2 张伟. 单片机原理及应用M . 北京: 机械工业出版社,2002. 3 施文康. 检测技术M . 北京:机械工业出版社, 2002. 4 梅丽凤，王艳秋，任国臣等.单片机原理及接口技术M. 北京：清华大学出版社，2009.2. 5 赵晶， Prote199 高级应用M.北京：人民邮电出版社，2008.8. 6 张国雄，测控电路M.北京：机械工业出版社，2008.1.本科生课程设计（论文）23附录 1附录 2A/D 转换程序清单如下：123456ABCD654321D C B ATitle