基于单片机的酒驾测试仪系统的设计

PAGE1永磁同步电机双环调速系统的仿真研究PAGE38基于单片机的酒驾测试仪系统的设计摘要:近年来，随着世界各国国汽车的数量越来越多，汽车的安全问题已经越来越引起人们的关注，根据最新的数据显示，酒后驾车已经成为车祸频发的主要原因，我国因酒后驾车而新增的死亡人数以平均每年7.3%的速度增长，酒后驾车轻则害人害己，重则引发社会恐慌。为了防止酒后驾车，设计一种智能电路来检测驾驶员体内的酒精含量并且能够及时提醒驾驶员不要酒后驾车是非常有必要的。酒驾测试仪通过MQ-3气体酒精传感器来采集驾驶员体内的酒精浓度，接着通过AD0832转换器转换成数字信号传递给单片机，紧接着由单片机完成对数字信号的处理并把得到的酒精浓度与事先设定好的阈值进行比较并显示在LCD屏幕上。系统中的声光报警系统会在用户的酒精浓度达到阈值时，发出声光报警，提醒用户不要有驾驶车辆的行为，并通过GSM模块向设定对象发送提醒短信，阻止驾驶员的违法行为。软件设计方面，系统内部各个子程序的功能相对独立，易于后期的调试和其他修改。基于单片机的酒驾测试仪不仅体积小，功耗低，同时操作简便、易于用户使用。在此基础上还引入了处理器控制，使产品在功能上具有更高的智能化，能够满足一般驾驶用户的控制测量需要。具有一定的研究意义及实用价值。关键词:酒驾；单片机；ADC盐城工学院本科生毕业设计说明书（2020）PAGE1盐城工学院本科生毕业设计说明书（2020）DesignofdrunkdrivingtestersystembasedonsinglechipmicrocomputerAbstract:Inrecentyears,withtheincreasingnumberofcarsincountriesaroundtheworld,carsafetyissueshaveattractedmoreandmoreattention.Accordingtothelatestdata,drunkdrivinghasbecomethemaincauseoffrequentcaraccidents.Thenumberofnewdeathsduetoafter-drivingisincreasingatanaverageannualrateof7.3%.Drinkinganddrivingwillharmpeopleandothers,andwillcausesocialpanic.Inordertopreventdrunkdriving,itisnecessarytodesignanintelligentcircuittodetectthealcoholcontentinthedriver'sbodyandpromptlyremindthedrivernottodrinkanddrive.Thedrunkdrivingtesterusesanalcoholsensortomeasurethealcoholconcentrationinthedriver'sbodyafterdrinking,andthenconvertsitintoadigitalsignalthroughtheA/D0832convertertothesingle-chipcomputer,andthenthesingle-chipcomputercompletestheprocessingofthedigitalsignalanddisplaysthealcoholconcentrationontheLCD.onthescreen.Theaudibleandvisualalarmsystemissuesanaudibleandvisualalarmwhenthealcoholconcentrationexceedsthethreshold.Intermsofsoftware,thefunctionofeachsubroutineisrelativelyindependent,whichisconvenientfordebuggingandmodification.Whenthealcoholconcentrationinthedriver'sbodyexceedsthestandard,thedrunkdrivingtestersystemissufficienttosendoutanaudibleandvisualalarm,andsendaremindermessagetothesetobjectthroughtheGSMmodule.Thedrunkdrivingtesterbasedonsinglechipisnotonlysmallinsizeandlowinpowerconsumption,butalsoeasytooperateandeasyforuserstouse.Atthesametime,processorcontrolisintroduced,whichmakestheproductmoreintelligentinfunctionandcanmeetthecontrolmeasurementneedsofgeneraldrivingusers.Ithascertainresearchsignificanceandpracticalvalue.Keywords:Drunkendriving;Singlechipmicrocomputer;TheADC目录TOC\o"1-5"\h\z\u1概述 12系统结构与模块选择 22.1系统主要模块 22.2系统结构 33系统硬件设计 33.1单片机最小系统电路 33.2显示电路 63.3酒精采集电路 73.4报警电路 83.5按键电路 93.6GSM模块 104系统软件设计 104.1主程序 104.2A/D转换程序 124.3显示程序 125系统测试 145.1测试流程 145.2开发与仿真环境 145.3测试结果 166实物调试 187结束语 22参考文献 错误!未定义书签。致谢 错误!未定义书签。附录 错误!未定义书签。附录一各模块连线示意图 错误!未定义书签。附录二程序清单 错误!未定义书签。PAGE12基于单片机的酒驾测试仪系统的设计1概述随着于世界各国的国民经济和生产科技的飞速发展，各国人民的平均生活水平也在日渐提升。以我国为例，越来越多的家庭拥有了属于自己的汽车，2020年汽车普及率可能会达到惊人的15%。出行方便的同时，各种问题也接踵而至，越来越多的交通事故无时无刻不在提醒我们，交通安全不可忘。最新的数据显示，对全人类而言，交通事故已经成为人类第九大死亡原因之一，在2020年，道路交通死亡率将继续大幅度增长，成为导致死亡发生的第三大原因。截至2019年，世界各国都积极采取了各种相应的有利措施，以期望减少各种交通事故频繁发生的堪忧状况，但交通事故数量仍然居高不下。交通事故频发与人们不遵守交通规则有着不可推卸的联系。根相关数据，有近50%—60%的交通事故与人们不遵守交通规则行为有关，其中酒后驾车尤为明显。酒后违规驾驶车辆是车祸致死的主要诱因。在1994年到2004年的十年间,我国因酒后驾驶车辆而死亡的人数近以7.3%的可怕速度逐年增长。针对酒后驾车这种害人害己的行为，需要一款防酒后驾驶系统的出现，能提醒驾驶员自身实际情况不适合驾驶车辆，并在适当时刻提醒相关人员，阻止酒驾人员的违规行为，对降低交通事故的发生概率有着极大的促进效果。正如我们所知，虽然我国对酒后驾车的处罚之严厉在世界各国首屈一指，但是还是有很多不法司机始终存在着可怕的侥幸心理，在其认知之中，没有交警或有效监管措施，就可以随心所欲地驾驶车辆。往往发生事故后才悔之晚矣，再多的懊悔惩罚在木已成舟的情况之下都是于事无补的，所以防酒后驾车控制系统的设计能防患于未，通过监管司机的方式，降低交通事故的发生，保障行人以及公众财产的安全。由以上分析不难看出，驾驶员饮酒后驾驶车辆甚至醉酒后驾驶车辆，是交通事故出现的重要诱因之一，对公共安全时刻具有重大威胁。虽然有关部门从未放松对酒驾的监管，时刻注意严查酒后驾驶行为，不定期的采取的停车抽查，使用各种渠道宣传等多种方法，希望通过提高驾驶员安全驾驶意识的方法，从多角度入手减少酒后驾车等违法行为的产生。但由于警力警械有限，不能够将全方位的监管实现常态化，临时检查也会对交通流畅造成一定的影响，干扰其他合法驾驶员的驾驶行为，因此单靠执法部门的单方面监管很从根本上解决问题。我国已经完成了醉驾入刑的相关措施，但然有人知法犯法，抱着侥幸心理铤而走险，这是对公共财产和他人合法权益的巨大威胁。仅凭现有手段无法彻底解决酒驾问题，仍然需要利用科技手段的协助从期根本上减少酒驾事故的发生。2系统结构与模块选择 2.1系统主要模块a.主芯片主芯片的比较与选择。方案一：选用以嵌入式为核心的ARM系列单片机，这是比较经典的一款STM32单片机芯片，该款单片机是由ST公司生产制作的，在我们的现实生活中有着很多的应用。由于其功能强大，程序运行也较为流畅，能够达到一般正常设计的需要，有相对应的嵌入式系统协助就可以轻松实现人机交互，便捷且操作方便，广受欢迎；另一方面在芯片价格上来讲，符合人们的心理预期，与平时广泛使用的51单片机价格相差不大，只会略高一些。虽然该芯片功能齐全，在运行价格仿方面存在一定优势，但其在编程方面与51系列横向对比，就显得复杂繁琐，对于引脚的设定和要求更高，后期修改调试略显不便。鉴于本设计系统对于处理速度的要求和成本考虑，再参考开发需要，本方案是不在考虑范围之内的。方案二：选择msp430单片机作为本次设计的主要控制系统。msp430单片机对比51单片机而言，编程调试方面的难度差异较小；运行速度不相上下，但是用于开发本设计系统，需要的准备工作更为繁琐，需要准备周期更长。综合考虑本次设计系统所需的时间和精力，放弃本方案的选用。方案三：采用AT89C52单片机作为本次设计的主要控制系统。本款单片机是属于前文所讲到的51单片机类别，其功能相对而言相对简单，内部存储空间有限，但是在功耗和成本方面有着巨大优势，开发难度相比较嵌入式芯片的ARM系列简单方便。其随具有的功能，在外部模块的协调下，增加外部存储器，对于本设计系统，在程序运行速度方面各方面是完全可以胜任的，综合考虑开发的难易程度，以及研发周期和开发精力，本芯片更加适合此次设计。因此，该款单片机很符合本设计系统的。综上所述，本设计系统采用以AT89C52为主控核心，不选择ARM系列单片机STM32单片机芯片。b.显示器对于本设计系统而言，显示功能是其很重要的一个部分，在很多场合都又不可替代的作用，测量结果的具体可见也对使用者的体验有更好的提升。下面是几种方案的选择和优缺点比较，以此确定适合本设计系统的显示模块的方案。方案一：采用LCD1602液晶显示模块来承担显示部分的功能。该款液晶显示模块对于本次设计而言，显示内容比较群面完善，布局合理，包括字符，数字，文字，字母都可以进行相对应的取模确定；在显示所需功率上，该款液晶显示模块功耗处于同系列中等水平，在很多的设计系统中都会采用本模块作为显示模块。同时本设计系统的要求对显示模块的可见范围不需要很大，该款液晶显示字符数为16*2，对于本设计的要求而言是完全可以胜任的，与51单片机的处理速度向匹配，适用于本系统的单片机运转速率。所以本设计系统采用本设计方案。方案二是采用LCD12864液晶显示模块来进行显示部分的处理。由于LCD1602的显示范围较小，本方案准备选取更大的液晶显示模块LCD12864。对比发现，LCD1602的液晶显示功能更加齐全，很多更复杂的图案都可以进行显示；但是缺点也更加明显，由于产品体积比较大，所以所需要的功耗也是增大，一般的电池供电的系统不能长期使用。因此本设计系统也不采用本设计方案。方案三通过选择OLED这款液晶进行显示，该款液晶对比着LCD12864而言，这款显示屏相当于缩小版的LCD12864，并且个头小巧，功耗很低，供电电压只需要3.3V即可，所占单片机的引脚相对较少，控制相对方便快捷，但是在传输速率上要求比较高，这就需要单片机的时钟频率高，由于本设计采用的是51单片机，带动该款液晶略显吃力，所以不采用该款液晶。最后对比以上三种显示模块，选用LCD1602为本设计系统的显示模块的方案。2.2系统结构本系统以高性能单片机系统为控制核心。采用分模块设计的方法，首先将各模块分开独立设计并进行各自的相关调试，完成确保功能后再将各模块进行集成的设计。联立调试可以确保集成后的系统功能的稳定性和可靠性。这样的设计过程更加简洁有效，对问题分析及修改更及时方便，设计出的产品也会具有较高的可靠性。系统整体结构图如下图所示。图2.1系统结构框图本系统主要由检测输入部分、分析控制部分和输出显示部分三部分组成，检测部分完成对信息的采集，输入部分主要完成信息的输入和用户对控制功能的设置，用户控制方面，采用按键作为输入设备。分析控制部分是本设计的核心内容，它接收用户的输入和外部信号的输入分析，完成系统必须的逻辑控制等相关功能，并将当前得到的信息送到显示部分。显示部分协助用户完成操作控制，并对控制部分输出的信息进行显示。三部分共同完成系统的主要功能。3系统硬件设计3.1单片机最小系统电路89C52是MCS-51系列单片机的基本产品，其内部同时具有ROM/EPROM。这样的最小系统简单可靠。当使用89C52单片机时，需要在单片机系统中添加时钟电路和复位电路，才能构成单片机最小系统。如图3-1所示为89C52单片机最小系统。由于集成规模存在很大的限制，该最小应用系统多用来控制小型电路，该系统主要由一个晶体振荡器和两个陶瓷电容器组成一个谐振电路。这两个电子元件在使用上没有正负差异，使用非常方便，在该系统中，如果振荡器在MCU外部无法工作或发生异常工作，则整个电路系统将无法正常工作，因此晶体振荡器电路的结构对于整个系统非常重要。图3-1处理器最小系统电路常见的时钟信号的产生方式通常有两种：一是内部时钟方式，如图3-2所示。在89C52单片机内部有一振荡电路，只要在单片机的XTAL1(18)和XTAL2(19)引脚外接晶振，就可以构成简单的自激振荡器，并在单片机内部产生时钟脉冲信号。图中电容C1和C2的作用是稳定频率和快速起振，电容值在5~30pF，典型值为30pF。在这个设计中，我选择了一个12Mhz的石英晶体振荡器来产生振荡，以确保单片机的正常运行，这与晶体振荡器的常规设计相对应。另一种是外部时钟方式。这里不做介绍。图3-289C52内部时钟电路系统应该使中央处理器和系统的每个模块回到初始状态，并让程序从初始状态和0000H地址开始执行；如果系统处于振荡器的正常工作状态，MCU可以做适当的调整并使整个电路返回到初始状态。此时，必须将RST设置为高电平，以使单片机摆脱锁定和运行现象，然后重新启动以便开始操作，通断开关是主要的复位电路。设计中使用的电容为10uF。在RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作，持续保持高电平将死循环操作。最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充放电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。除了上电复位外，经常用到的还有按键手动复位的方法。本次酒驾测试系统就是用的按键手动复位的方法。按键手动复位又分为电平方式和脉冲方式两种。图3-3复位电路虽然带有芯片的微型计算机的使用正在加深，但作为核心组件，不能承担实现全部功能，因此还需其他电路模块辅助工作。3.2显示电路显示部分采用一块无字库的LCD1602液晶显示屏，通过对1602取模来显示，再根据具体需求来进行显示部分的处理，然后根据这些处理，进行打点操作。液晶显示器的原理是通过液晶的物理特性和电显示特性，通过电压变化刺激显示区域来呈现具体的所需图像。液晶显示器的特点是厚度小，适合直接驱动大规模集成电路，易于实现全彩色显示。目前，液晶显示器用于各种领域，例如便携式计算机，数码相机和移动信息终端（pda）移动通信设备。将晶液显示器作为输出器件应用到单片机系统中时以下几个优点：液晶显示器内部的每一个点在收到信号后会一直保持该亮度，恒定发光，而不像阴极射线管等显示器，需要不断传输信号刷新亮点，才能产生要求的图像。所以，液晶显示器画质高，画面稳，不会因为闪烁等原因影响显示。液晶显示器作为数字式产品，和单片机系统的接口更加简单可靠，用户操作更加方便。与显示面积相似的传统显示器比较而言在重量上要轻得多。耗电少，液晶显示器的功耗主要是内部的电极以及用来驱动IC，电量的消耗较少，与同类型显示器相比而言耗电较为可观。1602液晶显示屏的中文字库具有4位/8位并行、2线/3线串行多种接口方式，调用其中的字符，并显示在显示屏上。8路数据信号发送到LCD显示器上，并在其中译码显示，它还具有中文字符的数据库，支持普通的中文汉字信号的发射。LCD1602的D0-D7连接单片机的P1端口控制其显示内容，内容为8位内容，通过RS/RW/E端口，单片机控制它的使能信号从而控制LCD的显示方式。显示方式一般为从左到右，从上到下，通过这三个管脚的配置最终实现了该显示方式。显示模块具体接口电路如下图所示。图3-4显示电路3.3酒精采集电路本系统是通过测量驾驶员呼出的气体，得到驾驶员呼出的酒精含量，再通过一定方法得到血液中的酒精含量浓度，因为我们设计采用的是气敏传感器，这种采集方法操作方便但是精度有限。测量精度主要是因为空气中的其他气体成分会很大程度上影响气体传感器的精度，然后进一步影响到传感器测量结果的准确性。所以在选用传感器时需要选择的传感器对酒精气体敏感，对其他气体不敏感，MQ3型气敏传感器就比较适合。它有较的灵敏度、良好的选择性、使用寿命比较长，在使用中的稳定性也比较可靠。MQ3型气敏传感器核心由陶瓷管和SnO2敏感层、微型Al2O3，测量电极和加热器构成的敏感元件，他们被固定在特殊材质的腔体内。内部传感器友两部分组成。其一为加热回路，加热器是气敏元件工作必不可少的元件。其二为信号输出回路，主要反映传感器表面电阻值的变化。而传感器表面电阻RS的变化，是通过与其串联的负载电阻RL而获得的。负载电阻RL在0 .5-200K范围内调整。加热电压为5v。上述这些参数保证了传感器输出电压为0-5V。MQ3型气敏传感器的结构和外形如图3-3所示。为了确保我们测量的精度高，误差小，需要进行预热，预热时间一般在测量前5分钟开始。图3-5MQ-3结构和外形图3-6MQ-3结构图酒精传感器MQ3采集所利用到的电压需要采用转换芯片进行转换。这里我们采用ADC0832芯片进行采集。A/D转换器（ADC）的功能是将模拟集转换为数字集，以便于计算机处理，随着VLSI技术的飞速发展，存在许多类型的A/D转换器芯片。不同的芯片具有不同的内部结构和不同的转换原理。根据转换原理，可以将不同的转换芯片分为：计数A/D转换器，逐次逼近型A/D转换器，双积分A/D转换器，与之并行可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。根据分辨率的不同，它可以分为4-16位转换器。本系统的A/D转换电路如下图所示。图3-7酒精信号采集电路假设RV1端的电压为U1，滑动变阻器两端的电阻值为R1和R2，则采集到的电压为U0=(U1*R1)/(R1+R2)(3-1)单片机通过AD模块降采集到的U0进行计算，得出此时的电流值，AD模块是8位，因此一共采集到2的8次方的数据，U0被分为512块。ADC0832对电流的采集有四个阶段，即采样、保持、量化和编码。采样是将连续时间信号变成离散时间信号的过程。经过采样，时间连续、数值连续的模拟信号就变成了时间离散、数值连续的信号，称为采样信号。采样电路相当于一个模拟开关，模拟开关周期性地工作。理论上，每个周期内，模拟开关的闭合时间趋近于0。在模拟开关闭合的时刻（采样时刻），我们就“采”到模拟信号的一个“样本”。量化是将连续数值信号变成离散数值信号的过程。理论上，经过量化，我们就可以将时间离散、数值连续的采样信号变成时间离散、数值离散的数字信号。ADC0832采用逐次比较的方法完成A/D转换的，由单一的+5V电源供电。片内有锁存功能的8路选1的模拟开关，由C、B、A引脚的功能来决定所选的通道。0832完成一次转换需100μs左右，输出具有TTL三态锁存缓冲器，可直接连接到MCS-51的数据总线上。通过适当的外接电路，0832可对0-5V的模拟信号进行转换。3.4报警电路当检测酒精含量出现异常时，系统通过声光报警系统模块电路进行报警。报警方式在本课题中主要是采用是蜂鸣器报警。蜂蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互缠绕。蜂鸣器驱动电路一般都包含以下几个部分：一个三极管、一个蜂鸣器、一个限流电阻。蜂鸣器为发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式（直流/方波）等。这些都可以根据需要来选择。本设计采用有源蜂鸣器。三极管Q1起开关作用，其基极的低电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声；而基极高电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。图3-8声光报警电路图3.5按键电路按键在本电路中的作用十分关键，其是用户输入的唯一途径，用于切换LED和风扇的开关状态，所以按键设计的好坏直接影响着用户体验。按键的设计通常情况下还需要考虑消抖，也就是当手按下按键后，虽然松开了，但是对于机械按键来说，还是存在着抖动，这种抖动会造成单片机检测的错误判断，所以都是采用硬件消抖或者软件消抖的方式。硬件消抖会增加产品的成本，而软件消抖则不会，所以这里采用了软件消抖。图3-7切换按键电路3.6GSM模块GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM模块具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。简单来讲，GSM模块加上键盘、显示屏和电池，就是一部手机。本设计为偏向于报警功能的设备，所以选用SIM800L模块，因为其具有较好的稳定性，及较高的性价比，价格低廉，易于普及。可以使用户根据需要，以短信形式及时发送信息，方便用户随时了解自身的情况，以避免酒驾现象的出现。4系统软件设计本设计研究的是酒家测试系统系统，传感器选用MQ-3型酒精传感器，通过该传感器检测驾驶员呼出气体中的酒精含量，传输给单片机判断其是否超过安全驾驶标准，如果超标则通过LED以及蜂鸣器发出的声光报警来提醒驾驶员体内酒精含量已经超标，并且通过数码管来显示驾驶员体内的酒精含量，使驾驶员能够清晰的看到自己体内的酒精浓度起到警示的作用。4.1主程序系统程序主要完成A/D转换、数码管显示、声光报警等功能。软件通过酒精传感器的测量结果进行A/D转换，将转换后的数值与标准值比较判断驾驶员的饮酒程度，对不同的酒精浓度进行显示以及报警。酒精浓度采集，当传感器检测到有酒精的时候，传感器两脚之间的电阻减小，对应与气体传感器负载的电阻分压变大，将这一变化的数值送入模数转换模块中，之后通过软件编写对数据进行处理，再将这一变化值成功的通过驱动数码管显示。判定浓度是否超标，一旦被测浓度超过了这一数值，启动蜂鸣器发出警示音。系统软件整体流程图如图4-1所示：图4-1系统软件整体流程图4.2A/D转换程序ADC0832的数据宽度为8位，数据最快转换时间为32μS，其频率为250KHZ。ADC0832转换器将CHO口输入的模拟信号转换为对应的数字量00H-FFH，然后将对应数值存储到内存单元。程序框图如图4-2所示开始开始启动ADC0832通道读出转换结果存入内存单元返回转换是否完成YN图4-2A/D转换模块流程图4.3显示程序液晶显示模块是慢速显示设备。在执行每条指令之前，请确保模块的busy标志为低，表示它不忙，否则该指令将无效。要显示字符，请输入显示字符的地址，并告诉模块字符的实际位置。软件流程如下图所示：开始开始LCD初始化延时设第一行显示位置显示第一行内容设第二行显示位置显示第二行内容图4-3显示程序流程图5系统测试5.1测试流程按照约定俗成的调节步骤，按照先硬件后软件，先掉电检测再上电检测的顺序开始调试，大致流程下图：图5-1系统调试示意图按照上述流程图的顺序对整机分别进行单机检测、上电检测、分模块功能实现以及总机调试。在进行这些检测之前需要对电源进行单独的调试。硬件调试的目的是为了保证硬件体系的可靠性，硬件连接的准确性。根据原理图进行焊接的实物不能确定不出现错误，因从也是必需要先行验证后才能进行软硬件总体调试。这是整个体系可以正常工作的根本保障，同样也是整个设计的关键步骤。硬件调试分为上电前的调试和上电后的调试。通电前调试是为了保证电路中不存在短路、开路和焊缝，主要设备使用数字式万用表，在检查时还应注意元器件的放置是否正确，尤其是电容的极性没有防焊，因此通电后如果操作不当可能发生爆炸等危险情况危及人身安全，上电后的调试有待进一步确认。任何电路都离不开电源，必需测量各测试点的电压值是否正常，特别是要确保体系电源电路的正常运行。在没有软件的环境下，体系只能测量体系电源电路的输入输出及各模块的成果是否正常。电源电路测量输出电压是否正常。用数字万用表的电压档测量电压，每个模块电路检测输入和输出是否精确，数字万用表用于测量。比如，用于红外传感器，还应把传感器安排在差别的环境中，观察网络到的数据是否与相应的趋势划一，对于本系统，在不同的应用背景和环境下，判断其是否正常工作，满足功能需求。在本设计系统中，采用的是模块化编程，将每个模块分别建立一个相对应的.C文件，然后整体添加到工程中进行显示，但是整体工程中只有一个main函数也即是只有一个程序主函数，其他都是子函数，用于主函数调用。5.2开发与仿真环境本设计的开发环境为KeiluVisio5，仿真环境为proteus。KeiluVisio5是德国KeilSoftware公司出品的适用于51系列兼容单片机的C语言软件开发系统。该西永编程使用传统的C语言的语法来开发.与常用于51的汇编语言相比，C语言在结构性、可读性上有明显的优势，对新手更为友好，学习入门快，能更快的进行简单的应用,可以极大的提高项目开发工作的效率，减少研发所需的时间。同时我们可以在需要的位置嵌入需要的汇编语言，使程序的作效率大大提升。Keil在提供了C语言环境的同时保留了汇编代码高效,快速的特点，使得我们能更好的研发相关产品。Keil有以下几个特点：1.拥有更便捷的源代码编辑器，适用于各种情况；2.器件库全面，可以找到所需元器件，支持绘制元件；3.项目管理器更方便的管理项目，不易产生错误；

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