第二组酒精测试仪word.doc

单片机技术课程设计说明书设计课题：酒精测试仪制作专业（系） 电气工程系 班 级 应用电子（检测）111班 学生姓名 指导老师 完成日期 2013年6月10号 1. 引 言2. 工艺要求3. 硬件电路介绍4. 硬件电路中芯片介绍5. 软件设计6. 心得体会引 言 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STC12C5A16s2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。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STC12C5A16s2对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过led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 工艺要求 本设计基于STC12C5A16s2单片机设计的酒精气体浓度探测仪，可用来检测酒精气体浓度，酒精气体浓度测试仪在生产生活中有重要的应用，比如，在一些环境要求严格的生产车间，用这种酒精浓度探测仪，可随时检测车间内的酒精气体浓度，当酒精气体浓度高于允许限定值时，发出警报，提醒人们及时通风换气，做到安全生产，此酒精测试仪经过再一步的改进可以使用到酒后驾驶测试上面去，利用该测试仪来告诫驾驶员请勿酒后驾驶。在这次的设计中，利用了MQ-3型酒精的传感器通过对空气中的酒精浓度测试转换成05V的模拟量电压进行输出，把这个05V的电压传送到STC12C5A16s2内部自带的A/D转换模块中去，通过模拟量模块的转换输出一个10位01000的数据给单片机的P1口，再通过单片机进行一些软件程序的处理示在数码管上面。三 硬件电路芯片介绍 本文所设计的酒精测试系统硬件结构主机采用STC12C5A16s2，酒精测试系统由酒精检测电路、显示电路、与单片微处理器等组成。 硬件电路中芯片介绍 （1）STC12C5A16s2单片机芯片介绍 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机是高速/低功耗/超抗干扰的新一代8051单片机指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S即25/),即25/),),对电机控制干扰场合。1.增型8051CPU1T单时钟/机器周期指令代码完全兼容传统80512.工作电压STC12C5A60S2系列工作电压5.5V - 3.5V5V单片机STC12LE5A60S2系列工作电压3.6V - 2.2V3V单片机3.工作频率范围035MHz相当于普通8051的0420MHz4.用户应用程序空间 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字节.5.片上集成1280字节RAM6.通用I/O口36/40/44个复位后为准双向口/弱上拉普通8051传统I/O口可设置成四种模式准双向口/弱上拉推挽/上拉仅为输入/高阻开漏推挽/上拉仅为输入/高阻开漏推挽/上拉仅为输入/高阻开漏每个I/O口驱动能力均可达到20mA但整个芯片最大不要超过120mA7.ISP在系统可编程/ IAP在应用可编程无需专用编程器无需专用仿真器可通过串口P3.0/P3.1直接下载用户程序数即可完成一片8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)9.看门狗10.内部集成MAX810专用复位电路外部晶体12M以下时复位脚可直接1K电阻到地11.外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器5V单片机为1.33V误差为5%,3.3V单片机为1.31V误差为3%12.时钟源外部高精度晶体/时钟内部R/C振荡器(温漂为5%到10%以内)用户在下载用户程序时可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟常温下内部R/C振荡器频率为5.0V单片机为11MHz 17MHz3.3V单片机为8MHz 12MHz精度要求不高时可选择使用内部时钟但因为有制造误差和温漂以实际测试为准13.共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1没有定时器2但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器,再上2路PCA模块可再实现2个16位定时器14.3个时钟输出口可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟,独立波特率发生器可以在P1.0口输出时钟15.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块Power Down模式可由外部中断唤醒INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0, CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2), CCP1/P1.4(也可通过寄存器设置到P4.3)软件设计、/主程序lcd.h放在下面，需要根据IO的不同更改驱动口#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint AD_get;uint ld,num=0;uint sum11;code duang=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff;/code unsigned char SEGMENT210=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;code uchar wei8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/*Define ADC operation const for ADC_CONTR*/#define ADC_POWER 0x80 /ADC电源控制位#define ADC_FLAG 0x10 /ADC完成标志#define ADC_START 0x08 /ADC开始标志位。/AD速度设置。#define ADC_SPEEDLL 0x00 /540 clocks#define ADC_SPEEDL 0x20 /360 clocks#define ADC_SPEEDH 0x40 /180 clocks#define ADC_SPEEDHH 0x60 /90 clocksvoid delay(uint i)uint j;for(j=0;j=i;j+);void AD_Init()uint i=0;P1ASF=0x01;/仅P10作为模拟输入。ADC_RES=0;ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ADC_START;for(i=0;isumi-1)sumi=sumi;elsesumi=sumi-1;if(i=11)i=0; for(j=10;j=7;j-) num=num+sumj; num=num/4;num=num/10;delay(500);num=num*23; Display(num);/AD中断。void adc_isr() interrupt 5 using 1 ADC_CONTR &= !ADC_FLAG; /清楚AD的标志位。 AD_get=ADC_RES*100; ld=AD_get*4/255;/ sum=sum+ld; delay(100); ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ADC_START;/重新将配置写入AD配置寄存器。心得体会 此次酒精测试仪的设计参考了一些网上搜集来得资料，主要是软件方面，在硬件设计上还是花费了一些时间，自上单片机课程以来对于外部访问，尤其是地址操作很不习惯也不熟悉，所以在操作上存在一定的困难。在做好PCB后在调试方面还是存在一定的问题，例如串口在调试的时候第一次就没有成功，原因是在设计原理图的时候网络标号标错了，导致TXD和RXD接反了，所以找到故障排除后串口调试就成功了，其次是LED的显示问题，在显示的时候被测值在屏幕上显示总是慢半拍，程序效率低了点，在程序中我采用了1SA/D转换一次，其实感觉上还是有点慢的，主板调试成功后就是MQ-3传感器调试了，这次的传感器没有选择模块式的，原因是价格太贵，还有就是自己想弄明白它的工作原理，为了这两个理由也是吃了不少苦头，总的来说还是有一定收获