课程设计酒精检测仪设计
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酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪设计随着科技的不断发展,现代人对生活品质的要求越来越高,但同时人们也面临着种种安全隐患。
酒后驾驶是其中的一种,为了减少酒后驾驶对社会的负面影响,酒精浓度检测仪的应用越来越广泛。
本文将介绍酒精浓度检测仪的设计。
一、需求分析在设计酒精浓度检测仪前,我们需要充分了解需求。
酒精浓度检测仪的主要需求有:1. 精度高:酒精浓度检测仪需要能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度,避免误判。
2. 稳定性好:由于酒精浓度检测仪需要长时间的使用,因此需要具有较好的稳定性,能够在长期使用中保持准确度和精度。
3. 操作简便:酒精浓度检测仪是为了能够让饮酒者自我检测的产品,所以需要操作简单,方便饮酒者使用。
4. 可靠性高:作为一款安全检测产品,酒精浓度检测仪需要具有高可靠性,能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度,避免误判和漏判。
5. 成本低廉:为方便大众使用,酒精浓度检测仪需要具有成本低廉的优点,这样才能得到更为广泛的应用。
二、设计方案基本原理:汽车用酒精检测器是利用酒精传感器感受饮酒者呼出的气体中的酒精含量来判断其是否饮酒过量,从而达到节约油耗、防范酒驾的目的。
方案设计:1. 酒精传感器的选择:酒精传感器是整个酒精浓度检测仪的核心。
在选择传感器的时候,需要考虑其精确度、响应时间、稳定性、抗干扰能力等指标。
2. 电路设计:酒精浓度检测仪的电路设计需要考虑到传感器的输出信号处理、滤波、放大、数字转换等。
同时,根据要求可设计LED指示灯,显示红色表示饮酒超标,绿色表示饮酒未超标。
3. 软件设计:软件需要能够将传感器所采集到的数据转换成酒精浓度,根据酒驾限制法规进行酒精浓度限制,达到报警的目的。
4. 机械设计:考虑到饮酒者在呼出气体时需要将口对准酒精浓度检测仪的传感器,因此机械设计需要能够让传感器对溢气口进行自然吸附。
三、结构设计酒精浓度检测仪采用带显示屏的手持式结构,传感器置于机身顶部,运作过程中,饮酒者将吐气口对准传感器位置进行检测,通过屏幕显示酒精含量。
2组基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪课程设计单片机课程设计专业:自动化班级:xx自动化班学生姓名:xxxxxxxxxx指导教师:xxxxxxxxx成绩:20XX年X月X日单片机课程设计任务书课程设计题目基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪1.内容概述2.方案框图1.内容概述:基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪主要是用来检测酒精浓度的,它主要由酒精传感器、模数转换器、单片机、蜂鸣器、发光二极管及LED数码管显示构成。
酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号,然后将电信号传送给AD转换器,经过AD转换器转换后,把转换后得到的数字信号传给单片机,单片机对所输入的数字信号进行分析处理,最后将分析处理的结果通过LED数码管显示器显示出来。
当酒精浓度超过设定的上限值时,蜂鸣器会发出响声,此时发光二极管也会发出光芒。
1.方案框图:1.应用价值2.技术指标1.应用价值:本次酒精检测仪的设计是一个基于STC89C51单片控制的仪器,可以实现酒精浓度的检测,应用到生活中,常见的是用来检测驾驶员的酒驾问题。
酒精测试仪的工作原理是通过测试呼吸气体中的酒精含量,便可测出此人的醉酒程度。
人在饮酒之后,大概有百分之九十酒精会经过肺部的呼吸系统排出,这样我们通过测试呼吸气体中的酒精含量,驾驶员只需要对着传感器呼出气体,进行检测,酒精测试仪便可显示出相应的结果。
当然酒精测试仪不仅仅可以用来查酒驾,还可以应用于室内的环境检测,检测出某些特殊的工厂,车间等地,根据空气中酒精的浓度来进行报警,避免人们处于危险的环境当中。
2.技术指标:(1)LM358技术指标:①内部频率补偿;②低输入偏流;③低输入失调电压和失调电流;④共模输入电压范围宽,包括接地.差模输入电压范围宽,等于电源电压范围;⑤直流电压增益高(约100dB);⑥单位增益频带宽(约1MHz);⑦电源电压范围宽:单电源(3―30V);⑧双电源(±1.5一±15V)。
基于无线通信的酒精浓度测试仪设计毕业
设计
简介
这份毕业设计旨在设计出一种基于无线通信的酒精浓度测试仪,方便人们在喝酒后进行自我监测,从而减少酒驾事故的发生。
该测
试仪能够通过无线传输将测试结果传输到手机端,方便使用者查看。
设计方案
该测试仪使用MQ-3气敏传感器来检测周围空气中的酒精浓度,并通过OneNET物联网平台进行数据传输,同时配合手机客户端进
行数据展示和管理。
实现步骤
1. 硬件设计。
在硬件设计方面,需选择合适的元器件,如MCU、气敏传感器、LED灯等,并设计出相应的电路板和外壳等。
2. 软件设计。
需要编写MCU控制程序、物联网云平台程序和手机端APP程序。
MCU控制程序用于气敏传感器数据采集、气敏传感器数据处理和数据发送至云平台。
云平台程序用于接收和展示来自硬件部分的数据。
手机APP用户通过云平台获取设备信息。
优势
相比传统的酒精测试仪器,该设计具有以下优势:
- 无需连接电脑进行数据处理,即可实现测试并得到数据。
- 通过无线传输将结果传输到手机APP,实时查看数据。
- 由于使用无线传输,设备更加灵活方便,使用起来也更加简单。
结束语
该设计毕业设计基于无线通信的酒精浓度测试仪,不仅具备实际应用价值,而且充分发挥了新型技术的优势,是一份创新性的毕业设计。
三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号 52014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来,我国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。
为此,我国将酒驾列入刑法围,所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体酒精含量。
本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主,检测驾驶员呼出气体的酒精浓度,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
其可检测出空气环境中酒精浓度值,并可根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警来提示危害。
本课题分为两部分:硬件设计部分和软件设计部分。
硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度,并转换为电压信号,经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统,由单片机及其相应外围电路进行信号的处理,显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。
程序采用模块化设计思想,各个子程序的功能相对独立,便于调试和修改。
而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路,按键电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。
因此,可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。
此外,还需接人LED数码管显示,键盘设定,报警电路等。
其总体框图如图1所示。
图1 基本工作原理图三、设计容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LED显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,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、高性价比等特点。
酒精探测仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解酒精探测仪的工作原理,掌握其基本组成结构;2. 学生能够掌握酒精浓度的基本知识,了解酒精对驾驶安全的影响;3. 学生能够了解我国关于酒驾的相关法律法规。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确操作酒精探测仪进行酒精浓度检测;2. 学生能够通过实际操作,分析检测结果,判断是否存在酒驾行为;3. 学生能够运用所学知识,针对酒驾问题提出合理的安全建议。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到酒驾对个人和社会的危害,树立安全驾驶的意识;2. 学生能够积极参与酒精探测仪的操作和讨论,培养合作精神和探究精神;3. 学生能够关注交通安全问题,提高社会责任感。
课程性质:本课程属于科学探究类课程,结合物理、化学等学科知识,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:初中生好奇心强,对新鲜事物有较高的兴趣,具备一定的物理和化学知识基础,但实践操作能力有待提高。
教学要求:教师需引导学生积极参与实践操作,注重理论知识与实践相结合,提高学生的科学素养和实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度变化,培养其安全意识和责任感。
通过分解课程目标为具体学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 酒精的基本性质、酒精浓度计算;- 酒精探测仪的工作原理、结构组成;- 酒驾对交通安全的影响及我国相关法律法规。
参考教材章节:物理课本第四章第三节《传感器及其应用》,化学课本第二章第五节《有机化合物与生活》。
2. 实践操作:- 酒精探测仪的操作流程、注意事项;- 实际操作酒精探测仪进行酒精浓度检测;- 分析检测结果,判断酒驾行为。
3. 教学大纲:第一课时:导入酒精探测仪的概念,讲解酒精的基本性质及计算方法,介绍酒精探测仪的工作原理和结构组成;第二课时:讲解酒驾对交通安全的影响,分析我国相关法律法规,学习酒精探测仪的操作流程和注意事项;第三课时:分组进行实践操作,实际操作酒精探测仪进行酒精浓度检测,分析检测结果,讨论酒驾问题;第四课时:总结课程内容,针对酒驾问题提出安全建议,培养学生的安全意识和责任感。
酒精含量检测仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解酒精含量检测仪的基本原理和化学知识,掌握相关术语和概念;2. 学生能描述酒精含量检测仪的组成部分及各部分功能;3. 学生了解酒精对人体健康的危害,以及酒驾的法律责任。
技能目标:1. 学生能正确操作酒精含量检测仪,进行模拟酒精检测;2. 学生通过实验活动,培养观察、记录和分析数据的能力;3. 学生能够运用所学知识,分析实际生活中的酒精相关问题,并提出解决策略。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学实验的兴趣和好奇心,提高探索精神和创新意识;2. 学生通过学习酒精含量检测知识,树立法治观念,增强社会责任感和道德观念;3. 学生认识到酒驾的危害,培养自觉遵守交通法规,关爱生命、远离酒驾的良好品质。
二、教学内容1. 理论知识:- 酒精的基本性质、分类及在体内的代谢过程;- 酒精含量检测仪的工作原理、仪器构造及其操作方法;- 酒精对人体健康的危害,特别是对青少年身体健康的影响;- 酒驾的法律责任和交通安全知识。
2. 实践操作:- 酒精含量检测仪的操作演示与模拟实验;- 学生分组操作酒精含量检测仪,进行实验数据记录与分析;- 结合实验结果,讨论酒精含量与人体健康、交通安全的关系。
3. 教学进度安排:- 第一课时:介绍酒精的基本性质、分类及在体内的代谢过程,讲解酒精含量检测仪的工作原理;- 第二课时:分析酒精对人体健康的危害,讲解酒驾法律责任及交通安全知识;- 第三课时:演示酒精含量检测仪的操作方法,学生分组进行实践操作;- 第四课时:分析实验数据,讨论酒精含量与人体健康、交通安全的关系,总结课程内容。
教材章节关联:教学内容与教材中有关酒精的性质、作用及其检测方法的章节紧密相关,旨在帮助学生将理论知识与实践操作相结合,提高学生的科学素养和实际操作能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:- 在讲解酒精的基本性质、分类、代谢过程以及酒精含量检测仪的工作原理等理论知识时,采用讲授法进行教学;- 通过生动的语言和实例,激发学生对知识的兴趣,引导学生关注酒精相关问题。
基于51单片机的酒精浓度测试仪课设报告一、项目简介基于51单片机的酒精浓度测试仪是一款实用的检测设备,主要用于检测环境中的酒精浓度。
该测试仪利用气敏传感器来检测空气中的酒精浓度,并通过51单片机进行数据处理和控制。
本报告将详细介绍该测试仪的设计、实现和测试过程。
二、系统设计硬件设计(1)单片机:采用51单片机作为主控制器,负责数据采集、处理和控制。
(2)传感器:选用MQ-3气敏传感器,用于检测空气中的酒精浓度。
该传感器具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好的特点。
(3)显示屏:采用LCD显示屏,用于显示酒精浓度、单位等信息。
(4)按键:设置一个按键,用于触发传感器进行酒精浓度检测。
(5)电源:采用USB供电方式,为整个系统提供稳定的电源。
软件设计(1)程序流程:首先进行系统初始化,包括单片机、传感器、显示屏等。
然后进入主循环,等待按键触发,当按键按下时,启动传感器进行酒精浓度检测,并将检测结果显示在显示屏上。
(2)数据处理:对传感器采集的数据进行滤波处理,以减小误差,提高检测精度。
(3)控制算法:根据传感器采集的数据,通过算法计算出酒精浓度值,并进行单位转换。
三、实现过程硬件搭建根据设计要求,将单片机、传感器、显示屏等元件连接起来,构成完整的硬件系统。
软件编程使用Keil软件进行编程,编写程序代码,实现系统功能。
调试与优化对系统进行调试和优化,确保系统工作正常,检测精度符合要求。
四、测试与分析测试环境与设备在实验室环境中进行测试,使用标准酒精溶液作为测试样本。
测试过程将标准酒精溶液分别置于不同浓度水平下,使用本系统进行检测,记录检测结果。
测试结果与分析通过对比标准酒精溶液的实际浓度与本系统的检测结果,分析本系统的检测精度和误差范围。
结果表明,本系统具有较高的检测精度和稳定性,能够满足实际应用需求。
五、结论与展望本报告介绍了基于51单片机的酒精浓度测试仪的设计、实现和测试过程。
通过软硬件结合的方式,实现了对空气中的酒精浓度的快速、准确检测。
简易酒精测试仪设计1绪论1.1课题的背景和目的在信息技术急速发展的今天,计算机科学日新月异。
而单片机作为计算机科学的一个分支,在微机控制领域得到长足的发展。
随着单片机的发展与科学技术的提高,单片机已经成为人类生产生活中不可缺少的工具。
现在,单片机的应用已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理、广泛使用的各种智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机,更不用说自动控制的机器人、智能仪表、医疗器械了。
单片机要解决的问题多数是仍是老问题,新颖之处是比以前用较少的元件。
尤其是设计逻辑关系复杂的控制系统,过去用通用的逻辑门集成电路芯片将需要几十片甚至上百片,而现在只用几片就能够实现,而且方便灵活,做设计修改或改动功能时,只消改写软件原文件重写芯片,免去了在硬件线路上大动干戈的苦差事。
大连减少芯片个数主要是靠单片机的可编程性和高度集成化。
使开发周期更短,制造成本更低,用电更省和可靠性更高。
要求用各种逻辑门芯片实现的逻辑电路,可以用一片单片机芯片加上相应的控制软件就可以实现领域。
该次的毕业设计课题是基于单片机基础上的酒精测试仪设计。
利用单片机实现酒精测试仪的检测过程,主要包括测量和显示单元,传感器将测试环境中的酒精浓度转换成电信号,经过放大、A/D转换后送入单片机处理,单片机将酒精浓度信息转换成十进制数,查表获得对应的数码显示代码,并送到LED数码显示管上显示。
1.2 国内外研究现状及前景展望目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测,以确定被测量者体内酒精含量的多少,以确保驾驶员的生命财产安全。
酒精浓度监测仪是一种以气敏传感器和单片机为主,监测空气酒精浓度,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
重庆三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号 22014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来,我国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。
为此,我国将酒驾列入刑法范围内,所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。
本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主,检测驾驶员呼出气体的酒精浓度,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
其可检测出空气环境中酒精浓度值,并可根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警来提示危害。
本课题分为两部分:硬件设计部分和软件设计部分。
硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度,并转换为电压信号,经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统,由单片机及其相应外围电路进行信号的处理,显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。
程序采用模块化设计思想,各个子程序的功能相对独立,便于调试和修改。
而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路,按键电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。
因此,可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。
此外,还需接人LED数码管显示,键盘设定,报警电路等。
其总体框图如图1所示。
图1 基本工作原理图三、设计内容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LED显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,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、高性价比等特点。
(3)从便携式的角度出发,系统成功使用了数码管显示器以及小键盘。
由单片机系统控制键盘和LED显示来实现人机交互操作,界面友好。
(4)软件设计简单易懂。
2、设计内容要求(1)传感器T G S822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1M H z;(3)单片机A T89C52工作频率为6 MHz;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(4)L C D显示器用50K的可调电阻调节使其清晰显示。
四、电路设计与描述1、硬件设计1.1 传感器的选择本系统直接测量的是呼气中的酒精浓度,再转换为血液中的酒精含量浓度,故采用气敏传感器。
考虑到周围空气中的气体成分可能影响传感器测量的准确性,所以传感器只能对酒精气体敏感,对其他气体不敏感,故选用MQ3型气敏传感器。
其有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
MQ3型气敏传感器由微型Al2O3,陶瓷管和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的腔体内,加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
传感器的标准回路有两部分组成。
其一为加热回路,其二为信号输出回路,它可以准确反映传感器表面电阻值的变化。
传感器的表面电阻RS的变化,是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号VRL输出面获得的。
负载电阻RL可调为0.5-200K。
加热电压Uh为5v。
上述这些参数使得传感器输出电压为0-5V。
MQ3型气敏传感器的结构和外形、标准回路、传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度的关系图如图4所示。
为了使测量的精度达到最高,误差最小,需要找到合适的温度,一般在测量前需将传感器预热5分钟。
图2 MQ3 结构和外形图3 MQ3 结构图图4 传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度之间的关系1.2 A/D 转换电路在单片机应用系统中,被测量对象的有关变化量,如温度、压力、流量、速度等非电物理量,须经传感器转换成连续变化的模拟电信号(电压或电流),这些模拟电信号必须转换成数字量后才能在单片机中用软件进行处理。
实现模拟量转换成数字量的器件称为A/D 转换器(ADC )。
A/D 转换器大致分有三类:一是双积分A/D 转换器,优点是精度高,抗干扰性好,价格便宜,但速度慢;二是逐次逼近型A/D 转换器,精度、速度、价格适中;三是∑-△A/D 转换器。
该设计中选用的是ADC0809属第二类,是8位A/D 转换器。
0809具有8路模拟信号输入端口,地址线(23-25脚)可决定那一路模拟信号进行A/D 转换。
22脚为地址锁存控制,当输入为高电平时,对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制,当输入一个2μs 的高电平脉冲时,就开始A/D 转换。
7引脚为A/D 转换结束标志,当A/D 转换结束时,7脚输出高电平。
9脚为A/D 转换数据输出允许端,当OE 脚为高电平时,A/D 转换数据输出。
10脚为0809的时钟输入端。
1.2.1 ADC0809的引脚及功能逐次比较型A/D 转换器在精度、速度、和价格上都适中,是最常用的A/D 转换器件。
芯片采用的是ADC0809,以下介绍ADC0809的引脚及功能。
芯片如图5所示。
图5 ADC0809的引脚ADC0809是一种逐次比较式8路模拟输入、8位数字量输出的A/D转换器。
由图可见,ADC0809共有28个引脚,采用双列直插式封装。
主要引脚功能如下:⑴ IN0-IN7是8路模拟信号输入端。
⑵ D0-D7是8位数字量输入端。
⑶ A、B、C与ALE控制8路模拟通道的切换,A、B、C分别与3根地址线或数据线相连,3位编码对应8个通道地址端口。
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,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,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,单一+5V。
GND:地。
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。
转换数据的传送A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。
数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成,因为只有确认完成后,才能进行传送。
为此可采用下述三种方式。
(1)定时传送方式对于一种A/D转换器来说,转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。
例如ADC0809转换时间为128μs,相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。
可据此设计一个延时子程序,A/D转换启动后即调用此子程序,延迟时间一到,转换肯定已经完成了,接着就可进行数据传送。
(2)查询方式A/D转换芯片有表明转换完成的状态信号,例如ADC0809的EOC端。
因此可以用查询方式,测试EOC的状态,即可确认转换是否完成,并接着进行数据传送。
(3)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。
需要注意的是:ADC0809虽然有8路模拟通道可以同时输入8路模拟信号,但每个瞬间只能换1路,共用一个A/D转换器进行转换,各路之间的切换由软件改变C、A、B 引脚上的代码来实现。
地址锁存与译码电路完成对 A、B、C 3个地址位进行锁存和译码,其译码输出用于通道选择,其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出,因此可以直接与系统数据总线相连,图6为通道选择表。
图6 通道选择表⑷ OE、START、CLK为控制信号端,OE为输出允许端,START为启动信号输入端,CLK为时钟信号输入端。
⑸ VR (+)和VR(-)为参考电压输入端。
1.2.2 ADC0809的结构及转换原理ADC0809的结构框图如图7。
ADC0809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。
0809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,0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
图7 ADC0809的结构框图1.2.3 ADC0809连线图ADC0809与单片机的连线图如图8:8 ADC0809的连线图1.3 89C51单片机系统单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算,逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU),随机存取数据存储器(RAM),只读程序存储器(ROM),输入输出电路(I/O 口),可能还包括定时计数器,串行通信口(SCI),显示驱动电路(LCD 或LED 驱动电路),脉宽调制电路(PWM),模拟多路转换器及A/D 转换器等电路集成到一块单块芯片上,构成一个虽小然而完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
START CLKC B A ALEIN7 …. IN01.3.1 单片机片内结构51单片机的片内结构如图9所示。
它把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
按功能划分,它有如下功能部件组成:⑴微处理器(CPU)。
⑵数据存储器(RAM)。
⑶程序存储器(ROM/EPROM)。
⑷ 4个8位并行I/O口(P0口、P1口、P2口、P3口)。
⑸一个串行口。
⑹ 2个16位定时器、计数器。
⑹ 2个16位定时器、计数器。
⑺中断系统。
⑻特殊功能寄存器(SFR)。
图9 51单片机片内结构上述功能部件都是通过片内单一总线连接而成,其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。