基于51单片机的酒精测试仪设计毕业设计说明书

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1、毕业设计（论文）毕业设计（论文）基于 51 单片机的酒精测试仪设计5151 MCU-BasedMCU-Based DesignDesign OfOf TheThe TesterTester AlcoholAlcohol学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 毕业设计（论文）摘摘 要要近年来，随着我国经济的发展，人民的生活水平提高，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频发生。 如今国家法律出台道路交通安全法规定，饮酒后或者醉酒驾驶机动车发生重大交通事故，构成犯罪的，依法追究刑事责任，并由公安机关交通管理部门吊销机动车驾驶证，终生不得重新取得机动车驾驶证。鉴于人们对于醉酒驾驶的

2、逐渐重视，酒精测试课题便引起了广泛的关注。酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高，麻痹神经，造成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。为本课题研究的是一种以气敏传感器和单片机为主，监测空气酒精浓度，并具有 LCD 显示功能的空气酒精浓度监测仪。此需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。本课题研究的是一种以气敏传感器和单片机为主，监测空气酒精浓度，并具有声报警功能及 LCD 显示功能的空气酒精浓度监测仪。其可监测出空气环境中和呼气中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阀值，对超过的阀值进行声报警，并显示阀值来提示危害。从而达到以下目的：（1）有利于社会公共交通安全；

3、（2）提高人们法律意识；（3）使之便捷、安全、准确、高效，便于提高家庭酒精测试的普及化。毕业设计（论文）本作品是基于单片机控制 ADC0809 对 TGS822 酒精浓度取样来反映人体血液酒精浓度；以及对 DS18B20 获取温度关键词：关键词：ADC0809；TGS822；DS18B20；单片机毕业设计（论文）AbstractAbstractIn recent years, as Chinas economic development, peoples living standards improve, more and more people have their own private

4、cars and traffic accidents caused by drunk driving is also frequent. Today, the introduction of national law the provisions of the Road Traffic Safety Law, motor vehicle after drinking or drunk driving major traffic accidents, crime is constituted, criminal responsibility shall be investigated by th

5、e traffic control department of public security organ driving license revoked for life may not regain a driving license.Given peoples increasing emphasis on the drink driving, alcohol test subject has aroused widespread concern. Drunk driving accidents caused by excessive drinking is caused because

6、the drivers alcohol level is too high the body, paralysis of nerves, resulting in slow response to the brain, body out of control and other symptoms. Based research is a kind of gas sensor and microcontroller-based, monitoring of air alcohol concentration , and with LCD display monitor air alcohol 毕

7、业设计（论文）concentration. The need to design an intelligent instruments to monitor the drivers alcohol content. This research is a kind of gas sensor and microcontroller-based, monitoring of air alcohol concentration , and with sound alarm and LCD display monitors the air alcohol concentration. The envi

8、ronment can be monitored from the air and breath alcohol concentration, and according to different environments set different threshold than the threshold of the acoustic alarm, and display threshold. To prompt the hazard. So as to achieve the following purposes: (1) in favor of public transport saf

9、ety; (2) to raise awareness of legal consciousness; (3) to make it convenient, safe, accurate, efficient, easy to increase the popularity of home alcohol test. This work is based on the TGS822 ADC0809 microcontroller sampling to reflect the body alcohol concentration blood alcohol concentration; and

10、 to obtain the temperature DS18B20 KeyKey wordswords: ADC0809; TGS822; DS18B20; MCU 毕业设计（论文）1目目 录录第第 1 1 章章 绪论绪论 .1 11.1 精测试仪现状和发展趋势.11.2 研究内容 .2第第 2 2 章章 总体设计总体设计 .3 32.1 本课题的设计任务及要求.32.1.1 设计任务 .32.1.2 设计要求 .32.2 系统整机原理图分析.4第第 3 3 章章 硬件设计硬件设计 .5 53.1 单片机模块.53.2 ADC0809 资料 .63.3 酒精传感器模块 .83.3.1 传感器

11、性能分析 .83.3.2 呼出酒精气体浓度与血液酒精浓度关系 .113.4 LCD 模块 .12第第 4 4 章章 系统软件系统软件 .14144.1 整机系统流程图 .154.1.1ADC 程序流程图 .154.1.2 LCD 程序流程图 .16第第 5 5 章章 总结与展望总结与展望 .1717毕业设计（论文）2参考文献参考文献 .1818致谢致谢 .1919附录附录 1 1 酒精测试仪程序酒精测试仪程序.2020毕业设计（论文）1第第 1 1 章章 绪论绪论1.11.1 精测试仪现状和发展趋势精测试仪现状和发展趋势喝酒后，呼出的气体会有酒味，表情行为会有反常。远古时代人们利用鼻子作为传感

12、器，进行简单的呼出气体酒精测量。19世纪末出现了用体液对酒精进行定量分析。1927 年，有科学家建议使用呼出气体做酒精浓度分析。用 足球胆收集呼出气体后，通过硫酸和重铬酸钾的混合溶液，溶液的颜色会发生蓝一绿一黄的变化，同已知酒精浓度的标准试剂色管比较，就得到相应的BAC。现在，肺泡气中酒精的测量技术有了很大的进步，有先进微处理器的酒精测试仪已被商品化。越来越多的国家开始禁止酒后驾车。精确的呼出气体酒精测试和传统的法医血液酒精分析相比有许多优点，例如，进行无毒的采样，能进行现场处理，这样为交警节省了时间，使交通控制更高效，能避免运输和贮存有艾滋病病毒和肝炎病毒的血样。由于最早使用 BAC 极限值

13、来分辨酒后驾车 ，当呼出气体酒精浓度测量用于交通执法时，情况就变得错综复杂，要把所测量的呼出气体酒精浓度换算成血液酒精浓度 。一般认为，2100：1呼出气体中所含的酒精和 11 血液中所含的酒精量 相等 。对于把结果转化成 BAC 的呼出气体酒精测量仪，呼气血液酒精转换系数是决定测试精度的重要因素。在美国、加拿大、澳大利亚，毕业设计（论文）2定量分析呼出气体酒精测试仪已用了十多年，转化系数为2100：1。在美国许多州，0.102101BAC 为饮酒驾驶处罚极限，2100：1 的 BAC/BAC 的转化系数直接体现在立法条例中，如果不这样 ，立法确定大于等于 0.47m1 为犯罪极限，还得强调

14、2100：1 的转化系数。假设有这种可能，BAC 是合法的，而 BAC不合法 ，反之亦然。立法中存在 的这种进退两难的问题，至今没有很好地解决 。BAC 和 BAC 内在转化如下所述：BAC=BACBAC/BAC 转化系数1.21.2 研究内容研究内容TGS822 对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过 TGS822 对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到 ADC0809，进行 A/D 转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显示出来。DS18B20 其

15、自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。毕业设计（论文）3毕业设计（论文）4第第 2 2 章章 总体设计总体设计2.12.1 本课题的设计任务及要求本课题的设计任务及要求2.1.12.1.1 设计任务设计任务设计并制作酒精测试仪，其组成如图 2.1 所示。TGS822 对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过 TGS822 对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到 ADC0809，进行 A/D 转换后并将

16、转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显示出来。DS18B20 其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。传感器LCD显示输出单片机数字输出控制输出模数转换模拟输出毕业设计（论文）5图图 2.12.1 系统设计方框图系统设计方框图2.1.22.1.2 设计要求设计要求（1）传感器 TGS822 的电压模拟输出范围为 0-5V；（2）模数转换芯片 ADC0809 采样电压范围为 0-5V，分辨率为 8 位，采样精度为 5/256V，达到 256 个量化级的数字电压，其工作频率为

17、1MHz;（3）单片机 AT89C52 工作频率为 6 MHz；（4）LCD 显示器用 50K 的可调电阻调节使其清晰显示，消除“鬼影” 。2.22.2 系统整机原理图分析系统整机原理图分析如图 2.2 系统整机原理图，本系统工作原理如下：单片机的晶振为 6MHz，可以直接通过 ALE 口输出 1 MHz 为 ADC0809 作为工作时钟而不需要进行分频，然后通过单片机的 P2.0、P3.7 分别控制 ADC0809 的 ALE 和 START 端口进行模数转换；通过P2.2、P2.3、P2.5 分别控制 ADDB、ADDC、ADDA 端口进行选择模拟数据输入口；通过 P0 口进行 ADC08

18、09 数据输出。TGS822 的采样电压由 ADC0809 的 IN0 口输入，通过转换后由其 D0-D7 输出到单片机的 P0 口，然后通过传感器的特性公式计算由 P1 口将数据通过 LCD 的 DB0-DB7 输出。毕业设计（论文）6毕业设计（论文）7第第 3 3 章章 系统硬件设计系统硬件设计3.13.1 系统硬件设计原理图分析系统硬件设计原理图分析本硬件由五部分组成：单片机模块，模数转换模块，酒精传感器模块，温度传感模块。其系统硬件设计原理图如图 3.2 所示，其整机工作原理如下，本系统由单片机 AT89C2 控制，其直接控制三个模块：数转换模块将酒精传感器采集到模拟电压信号转换成输送

19、到单片机控制处理，温度传感器 DS18B20 可以将采集到的温度信号直接以数字信号的形式传到单片机，LCD 显示模块可以将经过单片机处理过的酒精气体浓度和温度的具体量化值显示。图图 3.13.1 系统硬件设计原理图系统硬件设计原理图毕业设计（论文）83.23.2 单片机模块单片机模块单片机的选择AT89S52是低功耗、高性能、采用CMOS工艺的8位单片机，其片内具有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；片内的Flash存储器可在线重新编程，或者使用通用的非易失性存储器编程；通用的

20、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。MCS 单片机都采用 40 引脚的双列直插封装方式。下图为引脚排列图， 40 条引脚说明如下：1主电源引脚 Vss 和 Vcc（1）Vss 接地（2）Vcc 正常操作时为+5 伏电源2外接晶振引脚 XTAL1 和 XTAL2（1）XTAL1 内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。（2）XTAL2 内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源

21、。3控制或与其它电源复用引脚 RST/VPD，ALE/和/Vpp毕业设计（论文）9（1）RST/VPD 当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低到高跳变） ，将使单片机复位在 Vcc 掉电期间，此引脚可接下图 8051 引脚排列图上备用电源，由 VPD 向内部提供备用电源，以保持内部 RAM 中的数据。（2） ALE/正常操作时为 ALE 功能（允许地址锁存）提供把地址的低字节锁存到外部锁存器，ALE 引脚以不变的频率（振荡器频率的）周期性地发出正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。但要注意，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲，ALE 端可以

22、驱动（吸收或输出电流）八个 LSTTL 电路。对于 EPROM 型单片机，在 EPROM 编程期间，此引脚接收编程脉冲（功能） 。（3）外部程序存储器读选通信号输出端，在从外部程序存储取指令（或数据）期间， 在每个机器周期内两次有效， 同样可以驱动八 LSTTL 输入。（4）/Vpp 、/Vpp 为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当 /Vpp 为高电平时，访问内部程序存储器，当/Vpp 为低电平时，则访问外部程序存储器。对于 EPROM 型单片机，在 EPROM 编程期间，此引脚上加 21伏 EPROM 编程电源（Vpp） 。4、输入/输出引脚 P0.0 - P0.7，P1.0 - P1

23、.7，P2.0 - P2.7，P3.0 - P3.7。毕业设计（论文）10（1）P0 口（P0.0 - P0.7）是一个 8 位漏极开路型双向 I/O口，在访问外部存储器时，它是分时传送的低字节地址和数据总线，P0 口能以吸收电流的方式驱动八个 LSTTL 负载。（2）P1 口（P1.0 - P1.7）是一个带有内部提升电阻的 8 位准双向 I/O 口。能驱动(吸收或输出电流)四个 LSTTL 负载。（3）P2 口（P2.0 - P2.7）是一个带有内部提升电阻的 8 位准双向 I/O 口，在访问外部存储器时，它输出高 8 位地址。P2 口可以驱动(吸收或输出电流)四个 LSTTL 负载。（4

24、）P3 口（P3.0 - P3.7）是一个带有内部提升电阻的 8 位准双向 I/O 口。能驱动(吸收或输出电流)四个 LSTTL 负载。3.33.3 模数转换器模块模数转换器模块ADC0809 性能的介绍模数转换电路的功能是将连续变化的模拟量转换为离散的数字量，是架起模拟系统跟数字系统之间连接的桥梁。对于本系统而言，就是用于快速、高精度地对输入的酒精浓度信号进行采样编码，将其转换成单片机所能够处理的数字量。模数转换电路是本系统的关键部分，其性能的好坏直接影响整个系统的质量。根据A/D 转换器的工作原理可将A/D 转换器分成两大类：一类是直接型A/D转换器；另一类是间接型A/D 转换器。在直接型

25、A/D 转换器中，输入的模拟电压被直接转换成数字代码，不经任何中间毕业设计（论文）11变量。在间接型A/D 转换器中，首先把输入的模拟电压转换成某种中间变量（时间、频率、脉冲宽度等等） ，然后再把这个中间变量转换为数字代码输出。1主要特性（1）8 路 8 位 A/D 转换器，即分辨率 8 位。（2）具有转换起停控制端。（3）转换时间为 100s。（4）单个+5V 电源供电。（5）模拟输入电压范围 0+5V，不需零点和满刻度校准。（6）工作温度范围为-40+85 摄氏度。（7）低功耗，约 15mW。2内部结构ADC0809 由 4 部分逻辑结构构成，如图 3.3 所示。ADC0809 是 CMO

26、S 单片型逐次逼近式 A/D 转换器，它由 8 路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8 位开关树型 D/A 转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此，ADC0809 可处理 8 路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入输出与 TTL 兼容。3外部特性（引脚功能）ADC0809 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如图 3.3所示。下面说明各引脚功能。毕业设计（论文）12IN0IN7：8 路模拟量输入端。2-12-8：8 位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3 位地址输入线，用于选通 8 路模拟输入中的一路。ALE：地址锁

27、存允许信号，输入，高电平有效。START： A/D 转换启动信号，输入，高电平有效。EOC： A/D 转换结束信号，输出，当 A/D 转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平） 。OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当 A/D 转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640KHZ。REF（+） 、REF（-）：基准电压。Vcc：电源，单5V。GND：地。4. ADC0809 的工作原理ADC0809 的工作过程是：首先输入 3 位地址，并使 ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通 8 路模拟输入

28、之一到比较器。START 上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 AD 转换，之后 EOC 输出信号变低，指示转换正在进行。直到AD 转换完成，EOC 变为高电平，指示 AD 转换结束，结果数毕业设计（论文）13据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当 OE 输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。图图 3.33.3 ADC0809ADC0809 系统内部结构框图和外部引脚图系统内部结构框图和外部引脚图3.43.4 酒精酒精传感器传感器模块模块3.4.1 传感器性能分析TGS822 气体传感器的敏感材料是金属氧化物,最具代表性的是 SnO2。金属氧化物晶体如 SnO

29、2 在空气中被加热到一定高的温度时，氧被吸附在的带一个负电荷的晶体表面。然后，晶体表面的供与电子被转移到吸附的氧上，结果在一个空间电荷层留下正电荷。这样，表面势能形成一个势垒，从而阻碍电子流动。在传感器的内部，电流流过 SnO2 微晶的结合部位（晶粒边界） 。在晶粒边界，吸附的氧形成一个势垒阻止载流子自由移动，传感器的电阻即缘于这种势垒。还原性气体出现时，带有负电荷毕业设计（论文）14的氧的表面浓度降低，导致晶粒边界的势垒降低。降低了的势垒使传感器的阻值减小了。传感器阻值和还原性气体浓度之间的关系可由下面的一定范围气体浓度方程表示：Rs=AC-这里：Rs=传感器电阻 A=常数 C=气体浓度 =

30、Rs 曲线的斜率费加罗气体传感器的气敏素子，使用在清洁空气中电导率低的SnO2。当存在检知对象气体时，传感器的电导率随空气中气体浓度增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。TGS822 传感器对酒精、有机溶剂灵敏度高，在酒精检测器等方面得到广泛使用。相同特性的 TGS823，采用了陶瓷底座，可以在200的高温气氛中使用。表表3.3.13.3.1 TGS822TGS822性能参数一览表性能参数一览表TGS822型号素子类型8系列塑料、SUS双重金属网标准封装对象气体酒精、有机溶剂检测范围505000ppm加热器电压VH5.0+0.2V DC/AC回路电压

31、VCMAX 24VPs15mw标准回路条件标准试验条件下的负载电压RL可变Ps15mw毕业设计（论文）15加热器电压RH38+3.0 (室温)加热器功率PH660+50mw VH=5.0V传感器电阻RS300ppm乙醇中 1-10kRs(EtOH:300ppm)电学特性灵敏度（Rs的变化率）0.4+0.1Rs(EtOH:50ppm)20+2, 65+5%RH试验气体条件回路条件VC=10.0+0.1V DC/ACVH=5.0+0.05V DC/AC标准试验条件预热条件七天以上下图3.3.1中纵坐标也以传感器电阻比（Rs/Ro）表示，这里的Rs，Ro 定义如下：Rs=含300ppm 乙醇、各种温

32、/湿度下的电阻值Ro=含 300ppm 乙醇、2065%R.H.下的电阻值毕业设计（论文）16图图3.3.13.3.1不同浓度气体对应的阻值不同浓度气体对应的阻值毕业设计（论文）173.3.2 呼出酒精气体浓度与血液酒精浓度关系表表 3.3.23.3.2 血液与呼气酒精含量换算血液与呼气酒精含量换算一览表一览表序 号呼出气体中酒精浓度 mg/L呼出气体中酒精浓度 106血液中酒精浓度mg/100mL10.022711.85520.045423.691030.068135.531540.090947.432050.113659.282560.136371.133070.159183.023580

33、.181894.864090.2045106.7145100.2272118.5650110.2500130.4555120.2727141.2660130.2954154.1565140.3181166.0070150.3409177.8975毕业设计（论文）18160.3636189.7280170.3863201.1585180.4091213.4390190.4318225.3395200.4515237.12100210.6618355.68150220.9091474.24200车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于 80mg/100ml 的驾驶行为。表表 3.3.23.3.2 血

34、液酒精含量临界值一览表血液酒精含量临界值一览表行为类别对 象临界值（mg/100ml）饮酒驾驶车辆驾驶人员20醉酒驾驶车辆驾驶人员80由表 3.3.2 血液酒精含量临界值可以进行定量的分析车辆驾驶人员酒后驾驶后血液中的酒精浓度，进而对于该司机的酒驾行为类别进行定性，如血液酒精浓度低于 20 mg/100ml，则认为是饮酒毕业设计（论文）19驾驶，可以对其酌情处理；如若血液酒精浓度超过了 20 mg/100ml 且低于 80 mg/100ml,则认为是醉酒驾驶，应按照国家交通法规对其处理。3.43.4 LCDLCD 显示显示模块模块1602 字符型 LCD 通常有 14 条引脚线或 16 条引脚

35、线的 LCD，多出来的 2 条线是背光电源线VCC(15 脚)和地线 GND(16 脚)，其控制原理与 14 脚的 LCD 完全一样，其中：引脚 符号 功能说明1 VSS 一般接地2 VDD 接电源（+5V）3 V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影” ，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度） 。4 RS RS 为寄存器选择，高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器。5 R/W R/W 为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。6 E E(或 EN)端为使能(enable)端，下降沿

36、使能。7 DB0 底 4 位三态、 双向数据总线 0 位（最低位）毕业设计（论文）208 DB1 底 4 位三态、 双向数据总线 1 位9 DB2 底 4 位三态、 双向数据总线 2 位10 DB3 底 4 位三态、 双向数据总线 3 位11 DB4 高 4 位三态、 双向数据总线 4 位12 DB5 高 4 位三态、 双向数据总线 5 位13 DB6 高 4 位三态、 双向数据总线 6 位14 DB7 高 4 位三态、 双向数据总线 7 位（最高位） （也是busy flang）15 BLA 背光电源正极16 BLK 背光 电源负极寄存器选择控制表即为 ASCII 码表RS R/W 操作说明

37、0 0 写入指令寄存器（清除屏等）0 1 都 busy flag（DB7） ，以及读取位址计数器（DB0DB6）值1 0 写入数据寄存器（显示各字型等）1 1 从数据寄存器读取数据1602 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160 个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是毕业设计（论文）2101000001B（41H） ，显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。因为 1602 识别的是 ASCII 码，试验可以用 ASCII 码

38、直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如A 。图图 3.43.4 LCD1602LCD1602 外部引脚图外部引脚图第第 4 4 章章 系统软件系统软件开始设置显示模式延时关显示延时清屏延时设置第一行显示内容显示第一行内容延时初始化 DS18B20跳过读序列号启动温度转换延时毕业设计（论文）224.14.1 整机系统流程图整机系统流程图4.1.1ADC4.1.1ADC 程序流程图程序流程图关显示延时设置第一行显示位置显示第一行内容控制 ADC0809 转换读取数据比较计算初始化跳过读序列号读取温度值并计算设置第一行显示内容显示第一行内容设置第二行显示内容显示第二行内容计算读出数

39、据初始化判断 ADC是否转换完毕开始毕业设计（论文）23 否 否 是单片机对 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。毕业设计（论文）244.1.24.1.2 LCDLCD 程序流程图程序流程图 是 是 否 判断饮酒状态开始初始化 LCD写入数据判断 LCD是否忙碌饮酒驾驶醉酒驾驶毕业设计（论文）25单片机对 LCD 进行初始化，使其能进入正常工作状态,然后判断 LCD 是否处于忙碌状态，如果是则继续判断，如若不是则将从 ADC 转换后计算出

40、来的结果通过输出指令输出，并判断计算出的结果处于哪种状态，并输出。第第 5 5 章章 总结与展望总结与展望本作品针对生活中因醉酒驾驶引发交通事故日益严重，明确研究方向，制定计划方案。深入研究酒精传感器、模数转换器等器件原理，查阅相关酒驾标准。为制作出满足实际要求的作品，做好充分的准备。在此期间所遇到的问题，通过最有效、最准确的渠道进行解决，为成功扫清障碍。完成本作品的主要困难有：（1）在课程中虽然我们学过 C 语言程序设计，但是始终处于理论阶段，对于程序控制运行方面无任何实战经验；（2）开始对单片机、ADC0809、LCD 显示器一无所知，必需从头学习，而且在时间的分配上也要把握好；（3）对于

41、遇到非人为因素所带来的问题，导致的解决问题效率低下，使我们的时间更感急迫。毕业设计（论文）26随着对单片机、ADC0809、LCD 显示器的加深了解，对信号采集和数据算法处理的进一步学习；加入温度、湿度和气压的影响，在现有基础上进行改进，一定会使测得的数据更加准确，使作品与预期目标更接近。使其能成为商品，进入家庭，实现我们以此为课题的最终目的。毕业设计（论文）27参考文献参考文献1 单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用M.北京：国防工业出版社，1999,5202 张福学.现代传感器电路M.北京：中国计量出版社，2000，4413 吴兴惠，王彩君.传感器与信号传感器M.北京：电子工业出版社，1

42、9984 万隆，巴奉丽.单片机原理及应用技术M.北京：清华大学出版社，20105 汤竟南，沈国琴.51 单片机 C 语言开发与实例M.北京：人民邮电出版社，20086 雷伏容，张小林，崔浩.51 单片机常用模块设计查询手册M.北京：清华大学出版社，20107 韩成，张延 拿了就用单片机M.北京：人民邮电出版社，20088 赵建领.51 系列单片机开发宝典M.北京：电子工业出版社，2007-049 胡伟，季晓衡 单片机 C 程序设计及应用实例M.北京：人民邮电出版社，2003-0710 王啸东.车载酒精测试仪控制器的设计J.硅谷.2010-0611 方吉高，黄炳醒.高选择性酒精传感器J.硅谷.2

43、004-02毕业设计（论文）2812 王鸣.一种输入传行数据的 LCD 模块的应用J.安徽机电学院.2000-0813 刘焕平.ADC0809 与 AT89C51 的一种接入方式J.石家庄师范专科学校.2002-02毕业设计（论文）29致谢致谢转眼间大学就要过去，对于我来说这也结束了我的校园生活，但真正的学习才刚刚开始。在这三年的学习生活中，让我明白和了解了很多道理，在此过程中也有走了很多弯路，但更增添了我的记忆。在完成作品期间如果没有梁同学的帮助，有很多事情处理起来就不会比较顺畅。例如在遇到单片机得不到 ADC0809 采集的数据这一难题，且始终停滞不前导致心情低落时，能有他这样的同学、朋友

44、和我共进退，比孤军奋战来得何止好上百倍。还有在最后关头如果不是刘老师帮我如何测试参数，对于最重要的数据处理方面将会大打折扣，那样作品就失去了它的意义。还要感谢在此期间辅导我们的老师们、与我们一同奋战的同学、学长们，没有你们这段回忆将是孤独。也感谢学校为我们提供了这样的一个平台，不仅在学习上有所获取，而且在人际交往上多了一个圈子。也为我个人多增添了一项爱好和发展方向。毕业设计（论文）30附录附录 1 1 酒精测试仪程序酒精测试仪程序#include#includesbit rs=P24; /LCD 液晶引脚定义，p0 接 DB0_DB7sbit rw=P27;sbit ep=P26;sbit a

45、le=P20; /ADC0809 引脚定义sbit start=P37;sbit oe=P35;sbit eoc=P36;sbit adda=P25;sbit addb=P22;sbit adc=P23;sbit light=P30; /报警输出sbit DQ=P33; /DS18B20 输入脚定义sbit DE=P31;毕业设计（论文）31unsigned char tempL=0;unsigned char tempH=0;float temperature;unsigned char code dis1=WORK START;/状态显示unsigned char code dis2=AL

46、COHOL TEST;unsigned char code dis3=mg/100ml;unsigned char code dis4=SAFE DRIVING;unsigned char code dis5=DRINK-DRIVING;unsigned char code dis6=DRUNK DRIVING;void delay(unsigned char ms) /延时 1 unsigned char i,j;while(ms-) for(i=0;i250;i+)for(j=0;j50;j+) _nop_();_nop_();毕业设计（论文）32void delay2(unsigned

47、int time ) /延时 2unsigned int n;n=0;while (n0;i-)DQ=1;delay2(1);DQ=0;dat=1;DQ=1;if(DQ)dat|=0 x80;delay2(4);return(dat);WriteOneChar(unsigned char dat) /向 DS18B20 写一字节数据unsigned char i=0;for(i=8;i0;i-)毕业设计（论文）37DQ=0;DQ=dat&0X01;delay2(5);DQ=1;dat=1;delay2(4);ReadTemperature(void) /向 DS18B20 读温度值Init_D

48、S18B20();WriteOneChar(0 xcc);WriteOneChar(0 x44);delay2(125);Init_DS18B20();WriteOneChar(0 xcc);WriteOneChar(0 xbe);tempL=ReadOneChar();tempH=ReadOneChar();temperature=(tempH*256)+tempL)*0.0625;毕业设计（论文）38delay2(200);return(temperature);main()float x,y,k;unsigned int da,n,temp1,temp2,i,gw,sw,bw,kw,xw

49、;light=0;/数据初始化lcd_init();delay(3);lcd_pos(0);i=0;while(dis1i!=0) /显示开始工作lcd_wdat(dis1i);i+;lcd_pos(0 x41);i=0;while(dis2i!=0) /显示开始测试毕业设计（论文）39lcd_wdat(dis2i);i+;delay(32);while(1)/无限循环测试lcd_init();/初始化 LCDale=0; /初始化 ADC0809start=0;adda=0;/定义 TGS822 信号输入引脚号addb=0;adc=0;_nop_();ale=1; /启动 ADC0809st

50、art=1;_nop_();start=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();毕业设计（论文）40_nop_();_nop_();while(eoc=0);/判断 ADC0809 是否转换完毕oe=1;/打开 ADC0809 数据锁存_nop_();da=P1; /读取转换后数据oe=0;y=(2550/da-10)/9.27;/代入传感器性质公式进行计算if(y2.68)x=61.61-4.08*y;else if(y2.38)x=139.3-33.3*y;else if(y2.23)x=218.7-66.7*y;else if(y2.128)x=288.6-9

51、8*y;else if(y2)x=262.88-85.9*y;else if(y1.89)x=254.5-81.8*y;else if(y1.62)毕业设计（论文）41x=450-185.2*y;else if(y1.209)x=347.1-121.7*y;lse if(y0.822)x=816.5-516.8*y;else if(y0.635)x=1279.2-1069.5*y;elsex=2238.7-2580.6*y;if(da=1000)/判断数据大小，按位输出lcd_pos(0 x85);lcd_wdat(gw);lcd_pos(0 x83);lcd_wdat(sw);lcd_pos

52、(0 x82);lcd_wdat(bw);lcd_pos(0 x81);lcd_wdat(kw);else if(n=100)lcd_pos(0 x85);lcd_wdat(gw);lcd_pos(0 x83);lcd_wdat(sw);lcd_pos(0 x82);lcd_wdat(bw);毕业设计（论文）43elselcd_pos(0 x85);lcd_wdat(gw);lcd_pos(0 x83);lcd_wdat(sw);lcd_pos(0 x86);/输出单位i=0;while(dis3i!=0)lcd_wdat(dis3i);i+;n=n/10;if(n=20 & n=100)/判

53、断数据大小，按位输出lcd_pos(0 x85);lcd_wdat(gw);lcd_pos(0 x83);lcd_wdat(sw);lcd_pos(0 x82);lcd_wdat(bw);lcd_pos(0 x81);lcd_wdat(kw);else if(n=10)lcd_pos(0 x85);lcd_wdat(gw);lcd_pos(0 x83);lcd_wdat(sw);lcd_pos(0 x82);毕业设计（论文）47lcd_wdat(bw);elselcd_pos(0 x85);lcd_wdat(gw);lcd_pos(0 x83);lcd_wdat(sw);lcd_pos(0 x86);lcd_wdat(0 xdf);lcd_pos(0 x87);lcd_wdat(0 x43);delay(16);