目录
第1章绪论1
1.1 课题选题依据和制作意义1
1.2 国内外研究成果的概述1
1.3 研究此课题的途径2
1.4 此设计的构成和内容2
第2章系统的工作原理与结构3
2.1 工作原理3
2.2 结构框图4
2.3 酒精浓度检测仪的整体结构组成4
第3章检测仪的硬件设计4
3.1 单片机的选择4
3.2 酒精浓度检测的设计6
3.2.1 MQ-3气敏传感器的结构和外形7
3.2.2 MQ-3灵敏度特性曲线8
3.2.3 MQ-3的标准工作条件和环境条件8 3.2.4酒精浓度信号的采集9
3.3 模数转换电路的设计10
3.3.1 ADC0809的特点10
3.3.2 模数转换电路10
3.4 按键设定阈值及阈值存储电路的设计11 3.5 液晶接口电路的设计11
3.6 声光报警电路的设计12
3.7 单片机与PC机串口通讯13
3.8 晶振电路的设计13
3.9 复位电路的设计14
3.10 附加功能电路的设计14
第4章检测仪的整体原理图和实物图15
第5章检测仪的软件实现16
5.1 A/D转换的软件实现16
5.2 阈值设定及显示的软件控制17
5.3 整体软件控制流程18
第6章检测仪的软件功能调试20
6.1 按键修改酒精阈值程序20
6.2 模数转换测试20
6.3 液晶显示程序设计21
6.4 声光报警测试24
6.5 整体功能调试程序24
第7章结论25
参考文献26
致谢27
附录28
附录A：全局变量头文件和延时模块28
附录B：AD转化模块30
附录C：24c08存储模块31
附录D：LCD显示模块35
附录E：主函数41
第1章绪论
1.1 选题的依据和课题的意义
早在人类文明曙光初露之时，各大文明古国的酒文化就已萌芽。数千年来，酒作为影响最广的一种饮品，与众多历史事件纠缠，也在各国各时期的文艺作品中经常出现。过度饮酒已经造成了躯体或者精神的损害，并会带来不良的社会后果，如果饮酒时间和量达到一定的程度，饮酒者会无法控制自己的行为。适当饮酒，可以使人心情愉悦、保持活力。如果过度饮酒，那则会毁坏自己的身体。现在人均拥有私家车的比例越来越高，汽车已经成为现代人不可缺少的交通工具。但是，伴随而来的是各种各样的交通事故，尤其是酒驾，给自己和别人的生命财产带来了严重的威胁，也同样给家人带来了痛苦。所以说在家中备一个酒精检测仪，在每次驾车之前测试一下，这是对家庭对社会对他人负责的体现。亦或者企业杜宇酒精泄露的检测、监控。这对保护员工、居民的人生安全是必不可少的。所以，酒精浓度检测仪拥有极大的市场前景和需求
1.2 国内外研究概况
在这个信息技术急速发展的20世纪，传感技术渐渐完善，并且在人们的生活中有着完美的体现。正因为传感器在众多领域中都有着不可或缺的作用，所以，高准确率，高稳定性，小型化，低能耗和智能数字化成了它转变的趋势，警察经常使用一种便于携带的酒精测试仪，它通过驾驶员呼出的气体从而来确定驾驶员是否饮酒，更甚者能依据体温、呼吸频率等众多情况，当场作出驾驶员喝酒后身体里的酒精含量。因此可见，高准确度、高稳定性、小型化以及低能耗的酒精浓度测试仪是今后发展的必然趋势。迄今为止，共有五种类型可以对气体中酒精含量进行检测，分别是燃料电池型、半导体型、红外线型、气体色谱分析型和比色型，但是为了使用方便所以目前使用的只有燃料电池型和半导体型。
当今世界最为广泛研究的环保型能源就是燃料电池，它可以把可燃气体转化为电能却不产生污染。燃料电池的一个分支就是就是酒精传感器。以白金为电极的燃料电池酒精传感器，在满是特种催化剂的燃烧室内，可以使进入燃烧室的酒精充分燃烧使之成为电能，换句话说就是产生电压在两个电极上，在外接负载上消耗电能。这个电压正比于计入燃烧室的气体的酒精浓度。相比于半导体，此种酒精测试仪具备了稳定性好、准确率高、抗干扰能力好的优点。但是此种传感器的结构要求非常精确，因此制造难度比较大，此前只有美国、英国、德国此类少数几个国家能够产出，再加上材料成本就高，结果此种测试仪价格非常昂贵。
1.3 课题研究方法
（1）文献索引法：利用学校图书馆资料和文献及通过网络查询相关资料对本课题有足够深的了解，为本设计的具体模块电路做好理论准备。
（2）调查法：与身边的同学和朋友进行交流，充分考虑本设计实现的功能，尽可能完善该设计的功能。
（3）对比分析法：把此传感器与市面上想通产品进行一次比较，检验此种酒精测试仪的不足之处以及可以加以优化的部分，加以改进。
1.4 设计构成及研究内容
本文设计的测试仪是用起敏传感器的，属于半导体，此传感器在根本上是一个可起变电阻，在两端加上一个固定的电压，在阻值进行线性变化时说明所处环境的酒精浓度升高，继而可以把酒精浓度变为电压。此检测仪以C51单片机和气敏传感器为核心，并且具有声光报警以及LCD显示功能。根据不同环境下检测，可以改变不同的阈值，超过了而定阈值便可以声光报警，提醒有危害。采用C语言来实现其软件功能。本设计只要包括以下内容：
（1）主控芯片的选择；在此设计中选择了C51系列单片机，熟悉C51系列芯片怎样控制外围硬件电路。
（2）酒精浓度检测模块的设计；用酒精传感器来检测酒精浓度，充分理解该传感器器的工作原理，制作数据采集模块来协同完成数据的采集。
（3）A/D转换模块的设计；转换器的选择，把采集的酒精浓度的模拟信号进行转换之后发送到单片机来进行存储、处理。
（4）键盘模块的设计；使用键盘来设立酒精浓度的阈值在不同的环境里面。
（5）声光报警模块的设计；超过设定的阈值直观地给予警示。
（6）液晶显示模块的设计；准确显示出检测到的数据。
（7）各个硬件模块电路衔接。
（8）PCB的布板、元件焊接及功能调试。
第2章系统的工作原理与结构
2.1 工作原理
酒精浓度检测仪可以测试在不同地方的酒精浓度，而且可以显示出当时检测出来的结果。我设计的这个检测仪除了有这个功能之外，还可以随意调整酒精浓度的阈值，用来区别不同条件下酒精的安全限值，同时具有声光报警功能。主要由酒精传感器、单片机、LCD显示、键盘模块以及声光报警部分组成。
酒精传感器完成数据的采集，把测试出来的酒精浓度转变为电信号，之后传递给模数转换器，经过转换后，把得到的数字信号传递给单片机中，大年纪对输入的数字信号来进行分析模拟，然后把最终的结果用显示器显示出来。并且同时和键盘设定的酒精阈值来对比，一旦所处地方的酒精浓度超过界限，那么单片机会发出声音或者LED闪烁来提示，以提示危害、
2.2 结构框图
硬件系统结构框图如下图2-1所示
图2-1 系统结构框图
2.3 智能酒精浓度检测仪的整体结构特点
本文设计的智能酒精浓度检测仪具有如下特点：
（1）系统是基于控制核心为单片机的数据采集系统，外围电路是以LCD和键盘为基础的显示和响应电路，无需任何其他辅助工具，使用者可以借助协同工作，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、灵敏度高等特点。
（3）以使用者携带角度出发，系统基于键盘来调控酒精浓度的阀值，配合单片机的控制，从而达到了人机相互操作、界面友好的成果。
（4）软件系统采用C语言进行编写，在兼顾实时性处理的同时，也方便了对数据的处理。第3章检测仪的硬件设计
3.1 单片机的选择
MCS-51单片机是美国Intel公司于1980年推出的一款相当成功的产品，该系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品之一，该系列单片机主要包括8031,8051,8751和89C51等通用产品。本次设计选用的是STC89C52单片机，STC89C52是低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用宏晶高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统上可编程，亦适于常规编器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能：8字节的Flash，256字节的RAM，32位的I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时器/计数器，1个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。除此，STC89C52可降至0Hz
静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结。
控制核心为STC89C52单片机，用来提高IO口的利用率，凭借扩展一片8255芯片来实现液晶显示的功能。单片机的IO口控制图如下图3-1-1所示
图3-1-1 STC89C52的接口控制图
P0口用于接收模数转换的输出，P2.0用于模数转换的时钟控制,8255的扩展通过P2.1,P2.2,P2.5口来控制,P2.3用于作为模数转换的使能控制，P2.6,P2.7口用于模拟I2C连接外部存储芯片AT24C08，P3.3口为外部中断控制口,它可以用来控制酒精阈值，通过单片机控制8255来实现液晶显示模块的功能。
8255芯片的引脚控制图如图3-1-2所示：
图3-1-2 8255的引脚控制图
8255芯片是一种典型的可编程通用并行接口芯片，用来扩展单片机的端口，它具有3个8位的并行口，有三位工作方式，可作为单片与各种外部设备连接的接口电路。
CS:片选信号线，当该引脚为低电平时，8255被选中，允许8255与CPU通讯。
RESET:复位输入线，当该引脚为高电平时，内部寄存器被清除，所有I/O口均被置成输入方式。A0、A1：地址输入线。
当A0A1=00时，PA口被选中；
当A0A1=01时，PB口被选中；
当A0A1=10时，PC口被选中；
当A0A1=11时，控制寄存器被选中。
3.2 酒精浓度检测的设计
此设计的成功与否在于此设计酒精浓度检测是否准确，其中最重要的是酒精的检测依靠去实现信息的采集。设计中选用灵敏度高、稳定性好的MQ-3气敏传感器，该传感器对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性，快速的响应和恢复特性，长期的寿命和可靠的稳定性，以及简单的驱动电路。它的工作原理是在确定的环境条件下，环境中的酒精浓度变化将会引起电阻值的变化，且这两种变化存在着线性关系。
3.2.1 MQ-3气敏传感器的结构和外形
MQ-3气敏元件的结构和外形如图3-2-1所示
图3-2-1 MQ3气敏元件结构外形图
在上图中，由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感层，测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔管内，加热器为敏感元件提供必要的工作条件。封装好的气敏元件有6只针状管脚，其中4只用于信号提取，2只用于提供加热电流。
3.2.2 MQ-3灵敏度特性曲线
图3-2-2 MQ-3气敏元件的灵敏度特性曲线
在图3-2-2中给出了MQ-3气敏元件的灵敏度曲线，其中：温度20℃；相对湿度：65%；氧气浓度：21%；RL:200kΩ. Rs：气敏元件在不同气体、不同浓度时的电阻值。R0：气敏元件在洁净空气中的电阻值。
3.2.3 MQ-3的标准工作条件和环境条件
图3-2-3 MQ-3气敏传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度的关系
为了更好地使用酒精传感器MQ-3，现将MQ-3的标准工作条件和环境条件进行介绍，分别如表3-2-1和表3-2-2所示：
表3-2-1 工作条件
符号参数名称技术条件备注
VC 回路电压≤15V AC or DC
VH 加热电压5.0V±0.2V AC or DC
RL 负载电阻可调
RH 加热电阻31Ω±3Ω室温
PH 加热功耗≤900mW
表3-2-2 环境条件
符号参数名称技术条件备注
Tao 使用温度-10℃~50℃
Tas储存温度-20℃~70℃
RH 相对湿度＜95%RH
O2 氧气浓度21%（标准条件）氧气浓度会影响灵敏度特性最小值大于2%
3.2.4 酒精浓度信号的采集
详细的酒精浓度采集电路见下图3-2-4所示：
图3-2-4 酒精浓度采集电路
在上图中传感器将环境中的酒精浓度转化电压信号，在第4引脚直接输出电压信号模拟量，该模拟量将送到模数转换，通过单片机控制最终得出环境中酒精的含量，同时可以通过对电位器WR1的调节来改变输出的灵敏度。
3.3 模数转换电路的设计
此设计用的是单一的电源+5V，所以酒精浓度的电压信号也在0~5V之间，而且转换的速度应该要快一点，在此我们选用典型的8位逐次逼近型A/D转换器ADC0809.
3.3.1 ADC0809的特点
该转换器具有如下特点：
（1）分辨率为8位；
（2）转换时间为100us;
（3）很容易与微处理器连接；
（4）无须零位或者满量程调整；
（5）带有锁存控制逻辑的8通道多路转换开关，便于选择8路中的任一路进行转换；
（6）带锁存器的三态数据输出。
3.3.2 模数转换电路
具体模数转换电路见图3-2-1所示
图3-2-1 模数转换
在该检测仪的设计中只用到两路通道，即通道IN0和IN1.分别为酒精浓度的电压模拟信号和电压比较器LM393的基准电压信号，D0~D7为由酒精浓度引起而产生的电压数字量输出，结果将送至单片机进行分析和处理。
3.4 按键设定阈值及阈值存储电路的设计
为了在不用环境中完成酒精浓度的检测和监控，所以要调整仪器酒精浓度数值来符合工作需求。并且为了节省消耗的硬件资源，于是在此通过外部中断的按键操作来改变酒精浓度的不同阀值，外部中断电路见下图3-4-1所示
图3-4-1 外部中断按键电路
添加了阈值存储电路，既可以准确的看出详细设定的酒精浓度值，又能用来与刚检查出的酒精浓度做一个比较，增强了直观性。于此选用了AT24C08作为存储器件，用单片机的P2.6,P2.7口模拟I2C与之通信，从而完成数据的读写操作。相应的电路如图3-4-2所示
图3-4-2 AT24C08存储电路
3.5 液晶接口电路的设计
酒精浓度的显示采用1602液晶，LCD1602可显示两行英文字符，且内带ASCII字符库。LCD1602
模块内部可完成显示扫描，单片机只要向LCD1602发送命令和显示内容的ASCII码。
具体的接口电路见图3-5所示
图3-5 液晶接口电路图
控制信号RS、R/W和E分别由单片机控制8255的PA4,PA5,PA6口实现，要显示的信息通过调用数据处理程序传到8255的PB口。
3.6 声光报警电路的设计
当酒精浓度超过所设定标准时，通过控制单片机的P3.3口的电平来实现警报功能。其电路见图3-6所示
图3-6 声光报警电路
如上图所示，酒精浓度超过设定的阀值时，给单片机的P3.3口低电平，则三极管导通，同时蜂鸣器工作，发光二极管也亮。否则，单片机的P3.3口维持在高电平，三极管截止，蜂鸣器不工作，二极管也不发光。
3.7 单片机与PC机串口通讯
"串行通信”是系统之间用一根数据信号线，数据在这根数据线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。目前个人的PC机上都有这种接口（COM1，COM2），即RS-232口。
电脑的RS-232口共9根线，在简单的应用中，需要三根线即可完成通信，分别是第2脚RXD,第3脚TXD,第5脚GND.串行通信与单片机之间的接口：由于串行通信的电平逻辑定义是+15V （高电平1），-15V（低电平0），而单片机中分别用5V，0V来表示高电平1，低电平0.它们之间必须通过电平转换才能完成通信。最常用的是MAX32电路，该连接图见图3-7所示
图3-7 串口通信电路
单片机串口通信原理：51系列单片机内部集成了两个同名不同地址的串口缓冲区SBUF，一个是发送缓冲区，一个是接收缓冲区。发送数据时MCU将数据写到发送SBUF，接收到的数据自动放到接收SBUF，无需程序指定。串口发送和接收事件发生时，由硬件标志来通知处理器，RI为接收事件发生标志，TI为发送完成标志，"1”为事件发生。在串口中断打开的条件下，两者任意一种情况发生都会引起中断，单片机程序可以根据RI=1和TI=1进行相应的处理。
本检测仪需要用串口线将程序下载到单片机中，以对之进行初始化过程。
3.8 晶振电路的设计
本系统采用的是12MHZ的晶振，其电路图如图3-8所示：
图3-8 晶振电路图
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
3.9 复位电路的设计
单片机的复位电路如图3-9示：
图3-9 复位电路图
RST:复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR上的DISRT0位可以使此功能无效。DISRT0默认状态下，复位高电平有效。
3.10 附加功能电路的设计
由于酒精浓度的检测在很大程度上受到温度的影响，为了更直观地测出不同环境中酒精的含量，这里增加一个温度传感器，以对应不同温度下酒精传感器所对应的线性关系。
DS18B02数字温度计DALLAS公司生产的单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。实际应用中不需要外部任何器件即可实现测温，测量温度范围在-5~+125。C之间，数字温度计的分
辨率可以从9位到12位选择，且内部有上、下限告警设置，使用非常方便。数字温度计接口的电路图如3-10所示
图3-10 DS18B02电路
P17为数字信号输入/输出端，将程序下载至单片机，开机运行，用手触摸DS18B02温度传感器，液晶上将会显示当时所处环境的温度值。
第4章检测仪的整体原理图和实物图
智能酒精检测仪的整体原理图见4-1所示
图4-1 整体原理图
酒精检测模块实物图如图4-2所示
图4-2 酒精检测模块实物图
智能酒精检测仪的实物图见4-3所示
图4-3 酒精检测仪的实物图
第5章检测仪的软件实现
5.1 A/D转换的软件实现
A/D转换的软件控制流程如图5-1所示
图5-1 AD转换流程控制
A/D转换的启动必须依靠下降沿触发,在START置低后延时一段时间(约10ms)转换才正式开始.转换过程中的所需输入时钟允许范围为10KHZ~1280KHZ,在本次设计中选用500KHZ,通过定时器产生,转换完成后得到的数字量即为由酒精传感器检测到环境中的酒精含量而产生的电压值,调用数据处理程序从而可得到酒精浓度的真实值.
5.2 阈值设定及显示的软件控制
酒精浓度的阈值设定及显示的具体软件控制流程如图5-2所示
图5-2 酒精浓度的阈值设定及LCD显示的软件控制流程
当系统进行完初始化后,该检测仪在将检测到的酒精浓度进行A/D转换的同时,还在时刻检测有无外部中断的响应,一旦有按键按下,将会根据按键按下的次数选择酒精浓度表中的酒精浓度值,而且这个值将会立刻被保存于外部存储单元(AT24C08),以便与监测到的环境中的酒精浓度进行比较,完成接下来的声光报警功能.
5.3 整体软件控制流程
本酒精检测仪的软件流程图见图5-3所示
图5-3 软件方案总体流程图
该仪器软件程序主要使用C语言编写，采用了模块化结构程序设计方法，包括主程序、中断程序等。系统在开机或者复位后，首先进行初始化、自检，然后进入中断等待,A/D转换,液晶显示三个状态,最终根据所得结果判断是否执行声光报警。中断子程序包括预设阀值、数据存储、信息显示等操作，在进行阀值判断时用到了LM393电压比较器，程序的绝大部分时间处在数据处理上，而STC89C52单片机在一次处理数据的时间约为6us，故总体的平均功耗低。第6章检测仪的软件功能调试
本检测仪的软件功能通过方便灵活、移植性好的C语言编程来实现，采用分模块化程序设计思想，对不同模块分别进行调试后，最后再进行整合调试。总体说来包括6个模块，即：按键设置阀值模块、模数转换模块、液晶显示模块、声光报警模块、存储模块、延时模块。6.1 按键修改酒精阈值程序
下面这段程序是用来设置酒精浓度的阈值的，检测仪只要处在工作状态中，不停地扫描按键，一旦检测有按键按下，通过检测按下的次数调用酒精浓度值数组就可知道酒精浓度设在哪个阈值。那么只要阈值在没修改前，检测仪实时检测的酒精浓度值就会跟该值进行比对，超过界限蜂鸣器将会就会发出响声，同时蜂鸣器旁边的灯会亮。经测试，虽然整个反应过程慢了
点，但是效果还是符合预定的思路。
程序6-1:
Static unsigned char set_Value=6;
void INTER0(void) interrupt 0
{
set_Value++;
I2c_Write_Char(DEV_24c08ID,0x00,set_Value);
if(set_Value>20)
set_Value=0;
}
6.2 模数转换测试
酒精浓度模拟量的输入端选择为0通道，先得对ADC0809的初始化，初始化完后，进行酒精浓度的监测、分析、运算和处理，最终结果通过单片机控制8255输至液晶上显示出来，同时这个值还将与所设定的阈值进行比对以判断是否超标。下面是关于A/D转化的模块化程序(程序6-2).
程序6-2:
ucharAD_Convert(void)
{
Start=LOW;
delay(2);
Start=HIGH;
delay(2);
Start=LOW;
while(!EOC);
OE=HIGH;
temp=P0;
return temp;
}
6.3 液晶显示程序设计
这里所使用的是LCD1602液晶，可显示两行字符，每行16个字符。以下是对其的初始化程序，为了达到实时正确显示所需要的信息，我们将对检测仪的液晶显示模块进行单独的测试。要想1602液晶正常显示，得对其进行写命令操作和写数据操作，以下的程序可以在液晶的第一行显示"My college!”.
程序6-3:
#include
#include
#include "ABSACC.H"
#define a8255_PA XBYTE[0xD1FF] /*PA口地址*/
#define a8255_PB XBYTE[0xD2FF] /*PB口地址*/
#define a8255_PC XBYTE[0xD5FF] /*PC口地址*/
#define a8255_CON XBYTE[0xD7FF] /*控制字地址*/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code table[]={"My collge！"};
void delay(intms)
{
inti;
while(ms--)
{
for(i = 0; i< 250; i++)
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
}
}
/*遇忙等待函数*/
void WaitForEnable(void)
{
_nop_();
_nop_();
while(a8255_PA&0x40); //1忙
a8255_PA=0xbf; //10111111
}
/*写命令*/
void write_com(uchar com)
{ a8255_CON=0x80;
WaitForEnable( );
a8255_PA=0x8f; //10001111
a8255_PB=com;
delay(2);
a8255_PA=0xcf; //11001111
delay(2);
a8255_PA=0x8f; //10001111
}
/***********写数据函数*************/ void write_data(uchardat)
{
a8255_CON=0x80;
WaitForEnable();
a8255_PA=0x9f; //10011111
a8255_PB=dat;
delay(2);
a8255_PA=0xdf; //11011111
delay(2);
a8255_PA=0x9f;
}
/***************LCD1602初始化*****************/
void lcdinit (void)
{
a8255_PA=0xff;
a8255_CON=0x80;
a8255_PA=0x9f;
write_com(0x38);
write_com(0x0f); //00001111 开显示，开光标，不闪烁
write_com(0x06); //00000111 指针加1
write_com(0x01); //清屏
write_com(0x80);
//write_com(0x80);
}
void main( )
{ intnum;
lcdinit();
for(num=0;num<10;num++)
{
write_data(table[num]);
delay(20);
}
while(1);
}
6.4 声光报警测试
为了达到设定的要求，酒精浓度超过阀值时，由单片机控制实现声光报警功能，给单片机的P3.3口一个低电平，蜂鸣器就会响，灯会亮。以下是相应的模块程序。
程序6-4：
Sbit Beep=P3^3;
if(j>=set_Value)
{
Beep=0;
delay_ms(200);
Beep=1;
delay_ms(20);
}
6.5 整体功能调试程序
本设计采用模块化程序设计结构，方便调试，易于查错，可移植性强。详细的模块程序请查看相应的附录，该检测仪的整体功能实现即由每个模块的分工协作来实现。将程序在Keil编译器中编译成功后，生成HEX文件，然后将程序烧录到单片机中，上电即可进行工作了。上电后该酒精检测仪将按照初始化的程序进行工作，酒精浓度阈值为当初设定的，超过阈值则会产生报警。一旦有设定酒精浓度阈值的按键按下，并且检测按键按下的次数，则酒精浓度的阈值即被重新设定，在没被下一次设定前，实时检测的酒精浓度将与它进行比较，超过该界限值即报警，同时酒精浓度值一直将会显示出来。
第7章结论
经过近半年时间的不断查找资料、设计原理图、布板、焊接以及软、硬件调试，该检测仪基本实现了既定的功能。可以进行酒精浓度阈值设定、声光报警、以及酒精浓度的显示，不过整个检测仪的反应速率相对较慢，经分析可能与单片机的处理的位数、环境的温度有关，因为环境的温度会对酒精传感器的灵敏度造成很大的影响，但酒精传感器良好的稳定性和选择性使得检测仪抗干扰性很强。结构简单、体积小、携带方便等优点相信会使它具有很好的市场前景。总之，虽然在这过程当中遇到过很多阻碍，比如原理图中有些元件设置不对导致没有导入PCB工程中，还有部分因为封装问题导致生成的PCB出现错误，不过有了这些错误同时让自己对知识有了更深一层的了解，培养了自己独立思考问题、解决问题的能力。
摘要
这个时代路上的车辆越来越多，交通问题日渐严重，其中酒驾屡见不鲜，这是对自己的不负责也是对家人的不负责更是对社会的不负责。所以我此次设计为酒精浓度测试系统，该设计稳定性高，便于携带，精确度高。酒精浓度测试仪是在单片机AT89C51作为核心的基础上，再用气敏传感器，使用气敏电阻来测试酒精浓度数值。可以设置阈值，一旦酒精浓度超过此阈值，便会发出声光告警，最后在LCD上面显示出酒精浓度数值。系统完成了对于酒精浓度的及时检测与显示功能，还有按时测量和报警提示等一系列功能。实验结果表明，系统功能正常，测试时间短，灵敏度高，便于携带测试结果准确，实现了此设计的功能。
关键词：酒精浓度；单片机AT89C52；气敏传感器
Abstract
Age more and more vehicles on the road, the traffic problem is increasin gly serious, the drunken driving, this is for your own is not responsible for th e family is not responsible for it is not responsible to society. So I design for the alcohol concentration measurement system, the design of high stability, e asy to carry, high precision. Alcohol tester is based on single chip microcompu ter AT89C51 as the core, gas sensor, gas sensor resistance were used to test alcohol concentration value. Can set threshold, once the alcohol concentration exceeds the threshold, will send out sound and light alarm, the final show alc ohol concentration value on the LCD. System is completed for concentration o f timely detection and display, and on time measurement and a series of func tions such as alarm prompt. Experimental results for registration, the system f unction is normal, short test time, high sensitivity, easy to carry the test resul ts are accurate, realized the function of this design.
Keywords: alcohol concentration; Single chip microcomputer AT89C52; Gas sens
or.
第1章绪论
1.1 选题的依据和课题的意义
在人类文明伊始之时,各个古代文明大国的饮酒文化已经呈现出萌芽阶段。经过几千年的演变，酒成为了拥有最突出影响的饮品，和各个历史事件都有穿插，并且在很多文艺作品中都有所体现。过度饮酒已经造成了躯体或者精神的损害，并会带来不良的社会后果，一旦饮酒者过度饮酒，那么此时饮酒者将会无法控制自己的行为。适当饮酒，可以使人心情愉悦、保持活力。如果过度饮酒，那则会毁坏自己的身体。现在人均拥有私家车的比例越来越高，汽车已经成为现代人不可缺少的交通工具。但是，伴随而来的是各种各样的交通事故，其中更甚者时酒驾，给彼此之间的生命财产造成了不可磨灭的威胁，也同样给家人带来了痛苦。所以说在家中备一个酒精检测仪，在每次驾车之前测试一下，这是对家庭对社会对他人负责的体现。亦或者企业对于酒精泄露的检测、监控。这对保护员工、居民的人生安全是必不可少的。所以，酒精浓度检测仪拥有极大的市场前景和需求
1.2 国内外研究概况
在这个信息技术急速发展的20世纪，传感技术渐渐完善，并且在人们的生活中有着完美的体现。正因为传感器在众多领域中都有着不可或缺的作用，所以，高准确率，高稳定性，小型化，低能耗和智能数字化成了它转变的趋势，警察经常利用一种便携式酒精测试仪，此测试仪可以通过呼出的气体判断是否饮酒，更甚者能依据体温、呼吸频率等众多情况，当场作出驾驶员喝酒后身体里的酒精含量。因此可见，高准确度、高稳定性、小型化以及低能耗的酒精浓度测试仪是今后发展的必然趋势。迄今为止，共有五种类型可以对气体中酒精含量进行检测，分别是燃料电池型、半导体型、红外线型、气体色谱分析型和比色型，但是为了使用方便所以目前使用的只有燃料电池型和半导体型。
当今世界最为广泛研究的环保型能源就是燃料电池，它可以把可燃气体转化为电能却不产生污染。燃料电池的一个分支就是就是酒精传感器。以白金为电极的燃料电池酒精传感器，在满是特种催化剂的燃烧室内，可以使进入燃烧室的酒精充分燃烧使之成为电能，换句话说就是产生电压在两个电极上，在外接负载上消耗电能。这个电压正比于计入燃烧室的气体的酒精浓度。相比于半导体，此种酒精测试仪具备了稳定性好、准确率高、抗干扰能力好的优点。但是此种传感器
的结构要求非常精确，因此制造难度比较大，此前只有美国、英国、德国此类少数几个国家能够产出，再加上材料成本就高，结果此种测试仪价格非常昂贵。
1.3 课题研究方法
（1）文献索引法：利用学校图书馆资料和文献及通过网络查询相关资料对本课题有足够深的了解，为本设计的具体模块电路做好理论准备。
（2）调查法：与身边的同学和朋友进行交流，充分考虑本设计实现的功能，尽可能完善该设计的功能。
（3）对比分析法：把此传感器与市面上想通产品进行一次比较，检验此种酒精测试仪的不足之处以及可以加以优化的部分，加以改进。
1.4 设计构成及研究内容
本文设计的测试仪是用气敏传感器的，此传感器属于半导体，这个传感器归根究底是一个可起变电阻，然后加两个固定不变的电压载两端，在阻值进行线性变化时说明所处环境的酒精浓度升高，继而可以把酒精浓度变为电压。这个测试仪的主要核心是51单片机和气敏地电阻，并且伴随声光告警，还包括LCD显示。在不同的条件下检测，通过改变不同的阈值，可以使得超过已定阈值便可进行声光报警，提醒酒精浓度过高。为了实现本软件的功能，我们选择使用C语言程序。本设计只需要包括以下内容：
（1）主控芯片的选择；在这个设计中选择了C52系列单片机，熟悉C52系列芯片怎样控制外围硬件电路。
（2）酒精浓度数据测试模板的设计；利用酒精传感器来测试酒精浓度，在充分理解此传感器的工作原理的基础上，在来制作数据采集模块并且相互协同完成数据的采集。
（3）A/D转换模块的设计；选择适当的转换器，把收集到的酒精浓度数值转换完成之后再单片机中进行存储并且处理。
（4）关于键盘模块的设计；使用键盘来设立酒精浓度的阈值在不同的环境里面。
（5）声光报警模块的设计；直接的在超过预定阈值是发出告警。
（6）液晶显示模块的设计；精确的显示出检测到的数值。
（7）各个硬件模块之间的电路衔接。
（8）PCB板的布板、元件焊接以及最终的功能调试。
第2章系统的工作原理与结构
2.1 工作原理
酒精浓度检测仪可以测试在不同地方的酒精浓度，而且可以显示出当时检测出来的结果。我设计的这个检测仪除了有这个功能之外，还可以随意调整酒精浓度的阈值，用来区别不同情况下酒精浓度的安全限额，并且伴有声光告警功能。一般由酒精传感器、单片机、LCD显示、键盘模块以及声光报警部分组成器。酒精传感器在完成数据采集的同时把测试出来的数值转变成电信号，经过转换后，把得到的数字信号传送给单片机，对于输入信号来进行分析模拟，接下来吧最终的数据经过显示器显示出来。而且同一时间和键盘设定的酒精阈值来对比，一旦所处地方的酒精浓度超过界限，那么单片机会发出声音或者LED闪烁来提示，以提示危害.
2.2 结构框图
硬件系统结构框图如下图2.1所示
图2.1 系统结构框图
2.3 智能酒精浓度检测仪的整结构特点
本文设计的智能酒精浓度检测仪具有如下特点：
（1）系统是基于控制核心为单片机的数据采集系统，外围电路是以LCD和键盘为基础的显示和响应电路，无需任何其他辅助工具，使用者可以借助协同工作，用来完成数据采集、存储、计算、分析等一系列过程。
（2）系统具有功耗低、微型化、性价比高、精确度高等特点。
（3）以使用者携带角度出发，系统基于键盘来调控酒精浓度的阀值，配合单片机的控制，从而达到了人机互动、界面友好的实践成果。
（4）软件系统基于C语言程序，在照顾到实时处理性的同时，同时也便捷了对数据的处理。
第3章检测仪的硬件设计
ADAM-5000TCP工业以太网控制器及智能模块ADAM-5000TCP工业以太网控制器及智能模块ADAM-5000TCP工业以太网控制器及智能模块。
3.1 单片机的选择
MCS-51单片机是美国Intel公司于1980年推出的一款相当成功的产品，该系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品之一，该系列单片机主要包括8031,8051,8751和89C51等通用产品。本次设计选用的是STC89C52单片机，STC89C52是低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用宏晶高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统上可编程，亦适于常规编器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能：8字节的Flash，256字节的RAM，32位的I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时器/计数器，1个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。除此，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结。
控制核心为STC89C52单片机，用来提高IO口的利用率，凭借扩展一片8255芯片来实现液晶显示的功能。单片机的IO口控制图如下图3.1所示。
图3.1 STC89C52的接口控制图
P0口用于接收模数转换的输出，P2.0用于模数转换的时钟控制,8255的扩展通过P2.1,P2.2,P2.5口来控制,P2.3用于作为模数转换的使能控制，P2.6,P2.7口用于模拟I2C连接外部存储芯片AT24C08，P3.3口为外部中断控制口,它可以用来控制酒精阈值，通过单片机控制8255来实现液晶显示模块的功能。
8255芯片的引脚控制图如图3.2所示：
图3.2 8255的引脚控制图
8255芯片这种芯片是一种常见的边城通用并行接口的一种芯片，可以用它来扩展该单片机的端口，此芯片具有3个相同位数的并行口，并且具有三种不同的
工作方式，一般当作各种外部设备连接的接口电路。
CS:片选信号线，当该引脚为低电平时，8255被选中，允许8255与CPU通讯。
RESET:复位输入线，引脚电平是高点平时，清理北部寄存器，所有的I/O口都会被设置成输入方式。
A0、A1：地址输入线。
当A0A1=00时，PA口被选中；
当A0A1=01时，PB口被选中；
当A0A1=10时，PC口被选中；
当A0A1=11时，控制寄存器被选中。
3.2 酒精浓度检测的设计
3.2.1 MQ-3气敏传感器的结构和外形
MQ-3气敏元件的结构和外形如图3.3所示
图3.3 MQ3气敏元件结构外形图
在上图中，由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感层，敏感元件必须在塑料或者不锈钢的罐子里，工作条件由加热器来作提供。封装好的气敏元件有6只针状管脚，其中4只用于信号提取，2只用于提供加热电流。
3.4 MQ-3灵敏度特性曲线
数学广角集合练习题 一、填空。 1、明明排队去做操，从前数起明明排第9，从后数起明明排第4，这排小朋友一共有（）人。 2、王刚爱吃的水果有：苹果、梨、枣、香蕉、葡萄。李磊爱吃的水果有：桃、苹果、草莓、枣、石榴。他们都爱吃的水果有（）种。 3、三（1）班参加歌唱兴趣小组的有12人。参加舞蹈兴趣小组有18人，两个小组都参加的有8人，只参加一个兴趣小组的有（）人。 4、三（3）班有45人，每人至少订一种刊物，订《漫画大王》的有37人，订《红树林》的有29人，两种刊物都订的有（）人。 5、看右图回答问题。 喜欢篮球喜欢足球 16人8人15人 （1）一共调查了（）人。 （2）喜欢篮球的有（）人，只喜欢足球的有（）人，两种球都喜欢的有（）人。 二、选择。 三年级（2）班有56名学生，这个月进行了两次数学测试：第一次得100分的学生的学号是6，9，15，16，27，33，56；第二次得100分的学生的学号是：7，9，16，27，36，40，48，51，53。 1．第一次得100分的有( )人。 A.5 B.7 C.9 D.3 2．第二次得100分的有( )人。 A.5 B.7 C.9 D.3 3．两次都得100分的有( )人。 A.3 B.5 C.7 D.9 4．只在第一次得100分的有( )人。 A.2 B.3 C.4 D.6 5．只得过一次100分的有（）人。 A.15 B.13 C.10 D.9 三、解答。
1、请把小动物们的序号填在合适的位置。 （1）把参加美术和科技小组的学生名单填在相应的圈内。 参加美术小组科技小组 （2）参加美术小组的有（）人，只参加科技小组的有（）人，两种都参加的有（）人。 （3）三（6）班学生参加美术和科技小组的学生一共有（）人。 四、解决问题。 1、学校组织看文艺表演，东东的座位从左数是第7个，从右数是第10个，这一行有多少个座位？ 2、三（1）班有50人，其中25人喜欢吃苹果，22人喜欢吃橘子，13人既喜欢吃苹果又喜
基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)
3.3显示电路设计.................................错误！未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误！未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误！未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误！未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误！未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误！未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误！未定义书签。 第四章软件设计..................................错误！未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误！未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误！未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误！未定义书签。 4.4软件实现....................................错误！未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误！未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误！未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误！未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误！未定义书签。致谢...............................................错误！未定义书签。参考文献...........................................错误！未定义书签。附录...............................................错误！未定义书签。系统电路图.......................................错误！未定义书签。系统程序.........................................错误！未定义书签。
《单片机技术》 课程设计报告 题目：基于MCU-51单片机的秒表设计班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日
目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)
基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计容以硬件电路设计，软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
第一课时简单的排列 教学内容：人教版三年级下册数学广角第101页例1，完成做一做。 教学目标： 1、通过观察、猜测、实验等活动，让学生找出简单事物的排列和组合方式。 2、让学生经历探索简单事物排列组合的过程，体验有序地、全面地思考问题的方法。 3、在解决实际问题的过程中，体验成功的乐趣，激发学生学习数学的乐趣。 教学重点：学会有序思考的方法。 教学难点：用有序思考的方法解决实际问题。 教学过程： 一、创设情境，复习旧知 师：同学们，欢迎来到美丽的602班，今天老师带来了一个手提箱，忘记了密码，你能帮帮我吗？ 课件出示提示卡：密码是由1，2组成的没有重复数字的两位数中的最小的那个数？ 师：你是怎么想的？ 学生说想法：先把1固定在十位，然后排上个位的数2；或先把2固定在十位，然后排上个位的数1，组成12和21两个数。 师：谁还能理解他的想法，再来说一说。 师小结：真棒，像这样按规律，有序排列，能不重复不遗漏地写出所有密码。 二、情景导入，探究新知。 1.导入。 师：您已经帮老师解开了密码，现在能帮老师设计一个密码吗？ 密码要求：用1、2、3组成的没有重复数字的两位数？猜猜看有多少种可能？生：同桌合作，在学习单上排一排，并记录下来。 师：说说你们的想法。 师：课间活动：组织乒乓球比赛。 思考：同样都是3个数，数字排列是6种情况，乒乓球比赛是3种情况，为什么？ 2.课堂实践，摆一摆。 请认真思考一下组成多少个没有重复数字的两位数？7、5、3、1）你能用1（． 十个十个十个十个 1 3 3 1 5 1 7 1 1 5 3 5 5 3 7 3 1 7 3 7 5 7 7 5 师：所有的可能都摆完了吗？还有别的数吗？你是怎么想的？ 十位为1的有3个数，十位为3的有3个数，十位为5的有3个数，十位为7 的有3个数，一共有12种搭配方法。 (2) 你能用1、3、5、0组成多少个没有重复数字的两位数?： 你还能有序地列出所有可能性吗？请认真思考一下。 师：谁能上台操作展示,看看到底有多少种排列方法。 预设：十个 1 0
摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法，其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括：传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路等。通过按键开始测试，将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形，最后AD采集转换传送给单片机，在LCD1602上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想，软件设计采用模块化的设计方法，并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点，阐述了其他各配合电路的组成与工作特点，并且通过仿真进行电路的可行性验证，最后完成实物电路的设计，使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词：51单片机；传感器；仿真；AD转换 -I
Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors；control circuit；counters；Multisim2001 simulation software control circuit. -II
1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。
综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能：
基础强化训练任务书 学生姓名：董勇涛专业班级：电子0902 指导教师：洪建勋工作单位：信息工程学院 题目：基于51单片机最小系统设计 一、训练目的 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。 二、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个基于51单片机最小系统电路； (2)对所设计电路的基本原理进行分析； 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件； (2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范； 4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。 三、初始条件 计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件 四、时间安排 1、20011年7 月 11日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明； 学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2011年7 月 12日，电路设计与分析。 3、2011年7 月 13日至2010年7 月 14日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
数学广角总复习 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
一、各学段数学广角内容 （一）找规律 一、找出下面各题的排列规律，再在 （）里填上适当的数。（１）、４、７、１０、１３、１６、（）、（）（２）、２、４、７、１１、１６（）、（） （３）２、３、５、８、（）、 １ ７、 ２ ３、 （ ） （４ ） ２、 ４、 ８、 １ ４、 ２ ２、 （ ）、 ４ ４、 （ ） （５ ）、 １、 １、 ２、３、５、８、（）、２１、 （）
（６）、（ ）３０、（ ）、１４、９、６、５、 二、填空 1、如图所示，观察小圆圈的摆放规律， 第一个图中有5个小圆圈，第二个图中有8个小圆圈，第100个图中有__________个小圆圈． （1） （2） （3） 2、 找规律．下列图中有大小不同的菱 形，第1幅图中有1个菱形，第2幅图中有3个菱形，第3幅图中有5个菱形，则第4幅图中有 个菱形,第n 幅图中有 个菱形． 3 、用同样大小的黑色棋子按下图所示的 方式摆图形，按照这样的规律摆下去，则第n 个图形需棋子 枚（用含n 的代数式表示）. 4、如图①是一块瓷砖的图案，用这种瓷 砖来铺设地面．如果铺成一个22 ?的正方形图案（如图②），其中完整的圆共有5个，如果铺成一个 33?的正方形图案（如图③），其 中完整的圆共有13个，如果铺成一个44?的正方形图案（如图④），其中完整的圆共 有25个．若这样铺成一个1010?的正 方形图案， 则其中完整的圆共有个． 5、 观察下列各式： 3211= 332123+= 33221236++=33332123410+++= …… 猜想： 333312310+++ += ． （二）最优化，烙饼问题，排队问题 烙饼问题的解决： 一般的解决方法： 公式： 烙饼总时间＝每次烙的时间×[（2×烙饼总数）÷每次烙的饼数] 如每次可以同时烙3张饼，每次要烙5分钟，要烙9张饼的时间是5×[（2×9）÷3]＝30（分） 特殊的解决方法： 如果用公式除不尽的话，就要先算出烙的次数，再乘每次烙的时间。 如每次可以同时烙3张饼，每次要烙5分钟，要烙7张饼的话，要先算出烙的次数＝（2×7）÷3＝4次……2面，即4＋1＝5次，共25分钟。 问题本质： 烙饼问题其实是统筹方法的一个分支，其实质是利用好烙锅的 容量空间，使每次烙的效率最高。 例题：妈妈星期天在家里做早点，要煎5个鸡蛋，每次只能煎2个鸡蛋，两面都要煎，每面要3分钟。最少用多少时间？ 建议的解题格式：把5个鸡蛋分成3个、2个来煎，每个鸡蛋分A 、B 面，采 用以下表格表示 1 2 3 … … 第1个图 第2个图 第3个 图 …
毕业设计论文 基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计
[摘要]：温湿度检测是生活生产中的重要的参数。本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器SHT10主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52RC进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。 [关键字]：STC89C52RC SHT10 LCD1602 按键指示灯蜂鸣器电子万年历Based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection + electronic calendar design Abstract：Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data analysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value. Key words：STC89C52RC SHT10 LCD1602 key indicator light buzzer The electronic calendar
课程设计说明书
课程设计名称
专
业
班
级
学
号
学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日
课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排： 设计任务：分两部分： （一）、设计实现类：进行软、硬件设计，并上机编程、联线、调试、 实现； 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声（自己选曲） 7.键盘液晶显示系统 （二）、应用系统设计类：不须上机，查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明：第 1--7 题任选其二即可。（二）里题目自拟。 日程安排： 本次设计共二周时间，日程安排如下： 第 1 天：查阅资料，确定题目。 第 2--4 天：进实验室做实验，连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天：编写程序，并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天：整理资料，撰写课程设计报告，准备答辩。 第 10 天：上交课程设计报告，答辩。 设计报告要求：
1. 设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现，要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括： 1） 设计题目、任务与要求 2）硬件框图与电路图 3） 软件及流程图 （a）主要模块流程图 （b）源程序清单与注释 4） 总结 5） 参考资料 6）附录 实验上机调试内容
注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计 的依据。
基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院：电气与控制工程学院 专业：自动化 姓名：
目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案： (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计
1. 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计，对于本系统，采用单片机C语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要， 节约成本；缺点是输出功率不高。 2.2 显示界面方案 采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。 2.3 输入方案： 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下所示。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： ◆南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时30秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭，东西方向红灯灭，同时黄灯亮，倒计时3秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
《可能性》《数学广角》单元知识整理姓名：评价： 看数学书104——119页，然后完成 家长签名： 下面的题目。 第八单元：可能性的评研题 姓名：家长评价：教师评价： 一、填空题。 1、在括号内填上“一定”、“可能”或“不可能”。 （1）人长生不老。（） （2）太阳从东边升起。（） （3）“六一”合唱比赛，我们班会得第一名。（） （4）一只小狗从天上掉下来。（） （5）每天都有人在学习。（） 2、有9张卡片，其中1张画了香蕉，3张画了雪梨，5张画了苹果，小红任意抽一张，他抽到画（）的可能性最大，抽到画（）的可能性最小。 3、唱歌跳舞 讲故事唱歌转动转盘，指针停在 唱歌跳舞（）处的可能性最大。 跳舞唱歌 二、选一选，把正确答案的序号填在括号内。 1、在一个箱子里摸球，如果能摸到一个白球，那么这个盒子里一定有（）球。 A、白球 B、红球 C、蓝球 2、明天气温下降是（）。 A、可能 B、不可能 C、一定
三、涂一涂。 ☆☆☆☆☆小明闭着眼睛摸星，要想摸出的红星比黄星的可能性小， ☆☆☆☆☆应该怎样涂？涂涂看。 四、考考你。 在一个正方体的六个面上，都涂上一种颜色。要使掷出红色的可能性比蓝色的大，蓝色的可能性比黄色的大。每种颜色各涂出几面？ 第九单元：数学广角评研题 姓名：家长评价：教师评价： 一、填空题。 1、用4、0、9三个数字，可摆出（）个不同的三位数，分别是： 。 2、用1、2、8组成一个三位数，可以组成（）种，它们是： 。 3、3个小朋友照相，可以有（）种排法。 4、有4个不同的图形★☆○●，从中任选两个图形进行组合，一共有（）种不同的选法。 5、三人一起到照相馆照相，丁丁站在左起第一个，那么其他两人有（）种站法。 6、超市有3种饼干，6种饮料，圆圆要买饼干和饮料各一种，有（）种不同的选择方式。
课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库，版权所有.
AD转换 要求： A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换，并显示（保留4位数字）设计框图：
方案设计： AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多，可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器，通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。 下面说明各引脚功能： ?IN0～IN7：8路模拟量输入端。 ?2-1～2-8：8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：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。 ?START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 ?EOC： A/D转换结束信号，输出端，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，输入端，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，单一+5V。 ?GND：地 工作原理： 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A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC 变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，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。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。
摘要 摘要 本课题针对教室灯光的控制，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能；同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。 本系统程序部分采用C语言编写，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，针对性强，性价比高等优点，可以满足各类院校对教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。 关键词：智能控制器热释红外传感器单片机 1
引言 引言 当前，随着经济的飞速发展，能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。尤其现今越来越提倡低碳生活，节约能源已经成为一种全球共识，而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内，教室灯火通明，却空无一人的现象屡见不鲜，这不仅造成了严重的资源浪费，也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1 系统硬件组成 整个系统由中央控制电路、2×4按键电路、光敏传感电路、继电器驱动电路、时钟电路、液晶显示电路六个模块组成。其中，光敏传感电路模块主要完成对教室当前光线明暗程度的判定，时钟电路主要实现时基功能，两者分别提供光照和定时数据供以单片机为核心的中央控制模块进行逻辑判断，单片机最终将运算结果输出到液晶显示屏，同时对教室灯光进行控制。整个系统的硬件框图如图1所示。 1．1 中央控制模块 系统中，中央控制器主要用于接收两个外部数据，由此判断是否定时时间已到，教室光照是否充足。控制器根据这两个外部数据来进行逻辑运算，从而实现定时开关灯、刷新液晶显示屏，同时可以通过键盘设置时间日期、查看相关信息 根据系统设计要求，控制器选择了宏晶科技公司提供的STCl2C4052AD型单片机。该款是一种高速、高可靠性单片机，工作电压5．5～3．4V，Flash程序存储器4K字节，SRAM 为256字节，2个定时器，8路8位A／D转换器，可通过串口实现在线编程、A／D转换、看门狗等功能。 1．2 液晶显示电路 为了实现较好的人机交互界面，在本系统中采用1602液晶显示屏来显示用户的设定作息时间及用户所查询的信息。 点阵字符型液晶显示器是专门用于显示数字、字母、图形符号及少量自定义符号的显示器。这类显示器把LCD控制器／点阵驱动器／字符存贮器全做在一块印刷板上。系统选用日立公司的HD44780液晶显示。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动／闪烁等功能。与MCU的传输可采用8位并行传输或4位并行传输2种方式。液晶显示电路如图2所示。 2