毕业论文:酒精浓度检测仪的设计
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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。
酒精浓度测试仪的设计随着现代人生活水平的提高,人们的需求也越来越高,包括对健康和安全的关注程度也越来越高。
在一些场合,饮酒后驾车已经被有关部门明确的禁止了,因为酒后驾车不仅对自己的身体和生命存在着极大的危害,同时也会给周围的人带来生命危险。
为了保障驾驶员的健康和安全,提高行车安全,尤其是在酒驾检测方面,酒精浓度测试仪的出现已经成为了一种非常有效的手段。
酒精浓度测试仪的原理酒精浓度测试仪的原理非常简单,它通过检测酒精在空气中的浓度,来确定被测者是否超出驾车安全的标准值。
由于人体吸入酒精的时间和方式不同,因此酒精浓度测试仪还分为呼气式和样品式两种,下面我们分别介绍一下。
呼气式酒精浓度测试仪呼气式酒精浓度测试仪是非接触式的,被测试者只需要将嘴巴对准呼气嘴,吸入口中的空气即可。
测试仪会将吸入的空气经过分析,确定酒精的浓度,然后显示在仪器的屏幕上。
这种方法的优点是测量速度快,非常方便,可以在任何时间、任何场合进行测量,而且精度大,误差非常小。
但是,呼气式酒精浓度测试仪需要花费一定的时间来清洁呼气嘴口罩,防止交叉感染。
样品式酒精浓度测试仪样品式酒精浓度测试仪是需要取样后才能进行测试的,它需要将被测试者的体液(通常是唾液或血液)或者被测试物(比如饮品)放到测试仪的吸孔中,然后进行测试。
这种方法的优点是能够更准确地测量酒精浓度,而且测试仪本身不用进行清洁,非常便于管理。
但是这种方法的缺点也很明显,需要取样,因此非常不方便,而且需要专业的技术人员才能进行操作。
酒精浓度测试仪的设计与制造为了能够更好地测量酒精浓度,酒精浓度测试仪需要具备精密的设计和制造技术。
具体而言,它需要考虑以下几个方面:1.反应器的材料应该使用高精度的金属材料,以确保仪器的精度和稳定性。
2.检测酒精浓度需要用到传感器,传感器需要非常精细,以能够在不同的环境下测量到准确的浓度值。
3.为了防止误操作,测试仪需要进行密码保护,只有特定的人员才能够进行操作。
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。
基于机器学习的酒精浓度测试仪设计毕业
设计
1. 简介
本文档旨在介绍一份基于机器研究的酒精浓度测试仪设计的毕业设计。
该设计旨在利用机器研究算法来确保酒精测试的准确性和可靠性。
2. 设计目标
本设计的主要目标有以下几点:
- 开发一种能够在简单操作下进行酒精浓度测试的测试仪;
- 利用机器研究算法提高测试准确性,并尽量排除测试仪带来的误差;
- 设计一个可靠的系统,确保测量结果的可信度;
- 实现数据的实时收集和分析。
3. 设计步骤
以下是设计步骤的概述:
1. 确定测试仪的硬件需求,如传感器、数据采集装置等;
2. 开发一个酒精浓度测试算法,通过机器研究对测量数据进行处理和分析;
3. 设计一个用户友好的界面,供用户操作和读取结果;
4. 开发一个实时数据收集和存储系统,以便后续数据分析和处理。
4. 设计实施
在实施设计时,可以按照以下步骤进行:
1. 确定测试仪的整体结构和组件需求;
2. 购买所需的硬件设备,并进行组装和连接;
3. 开发测试算法,并使用机器研究方法进行优化;
4. 设计并实现用户界面,包括操作按钮和结果显示;
5. 搭建实时数据收集和存储系统,确保数据可靠性和实时性;
6. 进行测试和调试,并不断优化系统性能;
7. 编写毕业设计报告,记录设计过程、结果和总结。
5. 结论
通过基于机器研究的酒精浓度测试仪设计,可以提高测试准确性和可靠性,为酒精浓度测试提供一种有效的工具。
同时,该设计
过程还能够培养学生的硬件设计、算法优化和系统开发能力,达到毕业设计的目标。
以上是关于基于机器学习的酒精浓度测试仪设计毕业设计的文档内容。
酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪是一种用于检测人体内酒精含量的仪器。
在出现酒后驾车、酗酒等问题的情况下,酒精浓度检测仪成为保证公共安全、减少交通事故发生的重要装备。
因此,设计一种高精度、可靠性强、使用便捷的酒精浓度检测仪对于社会和个人都有着深远的意义。
酒精浓度检测仪的设计首先需要考虑的是检测原理。
目前常用的检测原理有两种:呼出气体分析法和皮肤透气气体分析法。
呼出气体分析法是通过检测呼出气体中酒精的浓度来确定人体内酒精含量的方法,这种方法准确度高、稳定性好,因此在实际应用中被广泛使用。
皮肤透气气体分析法则是通过检测皮肤表面蒸气中酒精的浓度来确定人体内酒精含量的方法,但由于环境因素的影响较大,目前使用较少。
其次,酒精浓度检测仪的设计需要考虑的是测量范围。
不同国家和地区对于酒精浓度的限制均不尽相同,因此酒精浓度检测仪的设计应该考虑到不同的测量范围。
例如,在中国,酒后驾车的刑事责任标准为血液中酒精含量达80mg/100ml及以上或呼气中酒精含量达350μg/100ml及以上,因此酒精浓度检测仪的测量范围应该涵盖这两个数据。
另外,酒精浓度检测仪的设计还需要考虑到使用便捷与易懂。
在实际应用中,酒精浓度检测仪应该是一个便携式的设备,使用者能够轻松进行携带和操作,并能够在短时间内快速获得检测结果。
同时,在检测结果上,酒精浓度检测仪的设计应该以数字形式展示,便于使用者快速判断和理解。
此外,酒精浓度检测仪的设计应该还考虑到防伪性和数据管理。
在实际应用中,酒精浓度检测仪被广泛应用于交通管理、公共场所管理等领域,因此酒精浓度检测仪的设计应该具备一定的防伪性能,以防止造假现象的发生。
同时,酒精浓度检测仪还应该具备数据管理的功能,能够存储、归档检测结果以及使用者信息等数据,以便于后续管理和统计。
综上所述,酒精浓度检测仪是一个与公共安全息息相关的仪器,其设计应该具备高精度、可靠性强、使用便捷、测量范围广、数据管理功能齐全等特点。
酒精浓度测试仪设计报告一、设计意义自《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机STC89C52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。
二、硬件设计1、设计框图本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1所示。
MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理,输出随乙醇浓度变化的电压信号,该电压信号送入单片机系统,经AD转换,与设定的醉酒阈值进行比较,并显示或报警。
图1 酒精浓度测试仪方框图2、乙醇信号检测及调理电路MQ-3乙醇气体传感器可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测,也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。
其技术特点为:●对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性●快速的响应恢复特性●长期的寿命和可靠的稳定性●简单的驱动回路主要技术指标:MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线如图2所示,其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。
MQ-3乙醇气体传感器管脚与测试电路如图3所示。
(a) 管脚图 (b) 测试电路图3 MQ-3乙醇气体传感器管脚及测试电路MQ-3乙醇气体传感器及其调理电路原理如图4所示。
其外形如图5所示。
经过调理,检测信号由电阻值转变成电压值,便于后续电路进行A/D转换和处理。
图4 传感器及调理模块原理图该传感器模块具有如下特点,方便与单片机系统接口组成检测仪器。
●具有信号输出指示。
●双路信号输出(模拟量输出及TTL电平输出)●TTL输出有效信号为低电平。
论文(设计)基于单片机的酒精浓度检测仪设计所在学院专业名称年级学生姓名、学号完成日期摘要摘要近年来,随着我国经济发展,越来越多的私家车进入了人们的视野,而酒后驾车造成的交通事故也屡屡攀升。
本文研究了一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度检测仪设计。
设计方案基于STC89C52 单片机和MQ3酒精浓度传感器,系统先将传感器输出的信号通过A/D转换电路处理后,再经单片机进行数据处理,最后由LCD显示酒精浓度值,从而告知驾驶人在合理安全的情况下才能驾车行驶。
经过大量实验,基于单片的酒精浓度测试仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏,扩展简单,准确方便,可靠性好,检测精度高,控制功能强大,对超出阀值进行声光报警,直观准确。
所以基于单片机的酒精浓度监测仪的研究对社会公共安全的提高具有很大促进作用。
关键词:酒精浓度传感器,单片机,数模转换,硬件设计,报警IABSTRACTABSTRACTIn recent years, along with our country economy development, more and more private cars have come into the vision. While drunk driving traffic accidents caused by the repeated.This paper used for public inspection and overrun with the functions of alcohol concentration intelligent tester. Design scheme based on STC89C52 and MQ3 alcohol concentration sensor, the system will be the first sensor output signal through the A/D converter circuit after treatment, then the MCU data processing, and finally by LCD display alcohol leel. Thus told people in the safety of reasonable driving can drive.Refined over a large number of experiments, using the alcohol concentration test instrument than traditional mechanical detector or alcohol gauge, extended simple, accurate and convenient, good reliability, high precision, strong control function, to go beyond threshold alarm, intuitive and accurate.So based on SCM alcohol concentration monitor research for social public security increase of great value.Keywords: Alcohol, concentration sensor, microcontroller analog-to-digital conversion , hardware design, alarmII目录1 引言 (2)1.1 酒精浓度检测仪的背景 (2)1.2 酒精浓度检测仪现状及发展趋势 (2)1.3 本课题实现目标 (2)2 设计方案和元器件选择 (3)2.1 设计方案 (3)2.2 单片机的选择 (3)2.3 传感器 (5)2.4 数模转换器 (6)2.5 LCD显示模块 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 硬件设计原理 (9)3.2 硬件设计外围电路 (10)3.2.1 晶振电路、复位电路设计 (10)3.2.2 报警设计设计 (12)3.2.3 电源电路设计 (13)3.2.4 A/D转换电路设计 (13)3.2.5 语音播报 (13)4 系统软件设计 (16)4.1 主程序流程图 (16)4.2 A/D转换模块程序流程图 (17)4.3 按键程序流程图 (18)4.4 液晶显示程序流程图 (19)5 软件与硬件调试 (20)第5.1节程序的编译与下载 (20)5.1.2STC-ISP芯片烧录软件的使用 (22)6 本设计总结与展望 (24)6 结束语 (24)参考文献 (26)致谢 (27)11 引言1.1 酒精浓度检测仪的背景对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型,即:燃料电池型(电化学)、半导体型、气体色谱分析型、红外线型、比色型。
智能酒精浓度检测仪的设计智能酒精浓度检测仪的设计摘要:随着社会发展和人们生活水平的提高,酒驾事故频发,为了保障交通安全,智能酒精浓度检测仪应运而生。
本文设计了一种基于单片机的智能酒精浓度检测仪,该仪器集成了传感器、处理器、存储器等组件,能够实现对人体酒精浓度的准确检测。
关键词:酒精浓度,检测仪,单片机,传感器第一章绪论1.1 研究背景和意义随着经济的发展和人们生活水平的提高,酒精饮料已成为人们日常生活中不可缺少的一部分,在各类社交场合中都能看到品酒的身影。
但是,同时也伴随着醉酒驾车、打架斗殴等一系列社会问题。
根据最新的统计数据显示,酒驾事故已成为公路安全的头号杀手,其频繁发生给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。
为了提高交通安全水平,制止酒驾等违法行为的发生,需要开发一种酒精浓度检测仪器,此类仪器能够准确、快捷地检测人体酒精浓度,实现智能化监控。
1.2 国内外研究现状目前,国内外均存在较为成熟的酒精浓度检测技术,如恒泽科技推出的基于红外线的酒精检测仪、韦尔股份的基于生物传感的酒精浓度检测仪等。
然而,这些智能酒精检测仪器价格昂贵,不适合在普通用户中使用。
因此,如何设计一款价格合理、性能优异的智能酒精浓度检测仪,成为了当前的研究热点。
第二章设计方案2.1 系统架构本文设计的智能酒精浓度检测仪主要由传感器、AD转换器、单片机、液晶显示屏、存储器等部分组成。
2.2 传感器设计本文采用的传感器为MQ-3型乙醇气体传感器,其测量精度高、响应速度快、价格低廉,因此在实际应用中被广泛采用。
工作原理为,当乙醇气体浓度达到一定值时,传感器输出的电压值发生变化。
2.3 AD转换器设计由于传感器的电信号输出为模拟信号,需要将其转化为数字信号,本文设计的智能酒精浓度检测仪采用的为MCP3208型AD转换器,该器件精度高、速度快、体积小巧,可以满足本文的需求。
2.4 单片机设计本文采用STC89C52单片机作为主控芯片,其具有存储空间大、工作速度快、价格低廉等优点。
本科毕业论文题目酒精浓度监测仪的设计学生指导教师年级专业系别郑重声明本人的毕业论文(设计)是在指导教师的指导下独立撰写完成的。
如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任,并愿意通过网络接受公众的监督。
特此郑重声明。
毕业论文(设计)作者(签名):2009 年月日目录标题 (1)中文摘要 (1)1 序言 (1)2 酒精浓度监测仪硬件电路设计 (2)2.1 89C51单片机系统 (2)2.1.1 单片机片内结构 (2)2.1.2 89C51芯片介绍................................................ ..9 2.2 A/D转换电路................................................. .. 3 2.2.1 ADC0809的引脚及功能.. (3)2.2.2 ADC0809的结构及原理 (3)2.3 LED显示电路 (3)2.3.1 LED显示器的结构 (4)2.3.2 LED显示器的工作原理 (4)3 酒精浓度监测仪系统的软件设计 (4)3.1 初始化程序 (5)3.2 A/D转换子程序 (5)3.3 显示子程序 (5)4 结论 (7)注释 (7)参考文献 (8)外文页............................................................11酒精浓度监测仪的设计摘要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。
其可监测出空气环境中酒精浓度值,并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。
此外,空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故,确保环境安全。
关键词单片机酒精浓度监测仪A/D转换声光报警1 序言随着经济高速发展,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,需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。
本论文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,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
其可监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转换后传给单片机系统,由单片机及其外围电路进行信号的处理,显示浓度值以及超阈值声光报警。
软件部分用汇编语言进行编程,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,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;程序的设计使用汇编语言编程。
图2-1硬件方案总体框图2 酒精浓度监测仪的硬件电路设计硬件设计时,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伏的电压值并且电压值稳定,外部干扰小等。
因此,可以直接把传感器输出电压值经过ADC0809采集数据送入单片机进行处理。
酒精浓度监测仪的硬件电路设计主要包括:传感器测量电路、89C51单片机系统、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路。
酒精浓度监测仪硬件设计电路框图如图2-1。
2.1 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。
2.1.1 单片机片内结构51单片机的片内结构如图2-2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。
图2-2 51单片机片内结构⑺中断系统。
⑻特殊功能寄存器(SER)。
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。
但CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
下面对框图2-1中各功能部件作一简单介绍:1、中央处理器CPUCPU是单片机的核心部件,它通常由运算器、控制器和中断电路等器件组成。
CPU进行算术运算和逻辑操作的字长有4位、8位、16位和32位之分,字长越长运算速度越快,数据处理能力也越强。
2、存储器在单片机内部,ROM和RAM存储器是分开制造的。
通常,ROM存储器容量较大,RAM存储器的容量较小,这是单片机用于控制的一大特点。
(1) ROM存储器ROM存储器一般为1-64K字节,用于存放应用程序,故又称为程序存储器。
(2) RAM 存储器通常,单片机片内RAM存储器容量为64-256字节,最多可达48K字节。
RAM存储器主要用来存放实时数据或作为通用寄存器、数据堆栈和数据缓冲器之用。
3、中断系统具有5个中断源,2级中断优先权。
4、定时器/计数器片内有2个16位的定时器/计数器,具有4种工作方式。
在应用中,往往需要精确的定时,或对外部事件进行计数,因而需在单片机内部设置定时器/计数器部件。
5、I/O接口和特殊功能部件I/O接口电路有串行和并行两种。
串行I/O用于串行通信,它可以把单片机内部的并行8位数据(8位机)变成串行数据向外传送,也可以串行接收外部送来的数据并把它们变成并行数据送给CPU 处理。
并行I/O口电路可以使单片机和存储器或外设之间并行地传送8位数据(8位机)。
通常,特殊功能部件包括:定时器、计数器、A/D、 D/A、 DMA通道和系统时钟等电路。
定时器、计数器用于产生定时脉冲,以实现单片机的定时控制;A/D和D/A转换器用于模拟量和数字量之间的相互转换,以完成实时数据的采集和控制,DMA通道可以使单片机和外设之间实现数据的快速传送。
总之,某一单片机内部究竟包括哪些特殊功能部件以及特殊功能部件的数量是和它的型号有关的。
单片机是整个系统的核心,对系统起监督、管理、控制作用,并进行复杂的信号处理,产生测试信号及控制整个检测过程。
所以在选择单片机时,参考了以下标准。
(1) 运行速度。
单片机运行速度一般和系统匹配即可。
(2) 存储空间。
单片机内部存储器容量,外部可以扩展的存储器(包括I/0Fl)空间(3) 单片机内部资源。
单片机内部存储资源越多,系统外接的部件就越少,这可提高系统的许多技术指标。
(4) 可用性。
指单片机是否能很容易地开发和利用,具体包括是否有合适的开发工具,是否适合于大批量生产、性能价格比,是否有充足的资源,是否有现成的技术资源等。
(5) 特殊功能。
一般指可靠性、功耗、掉电保护、故障监视等。
从硬件角度来看,与MCS-51指令完全兼容的新一代AT89CXX系列机,比在片外加EPROM才能相当的8031单片机抗干扰性能强,与87C51单片机技能相当,但功耗小。
程序修改直接用+5V或+12V 电源擦除,更显方便、而且其工作电压放宽至2.7V-6V,因而受电压波动的影响更小,而且4K的程序存储器完全能满足单片机系统的软件要求,故AT89C51单片机是构造本检测系统的更理想的选择。
2.1.2 89C51芯片介绍掌握MCS-51单片机,应首先了解MCS-51的引脚,熟悉并牢记各引脚的功能,MCS-51系列中各种型号芯片的引脚是互相兼容的。
制作工艺为HMOS的MCS-51的单片机都采用40只引脚的双列直插封装方式,如图2-3所示。
P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST(TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 T0 P3.4 T1 P3.5 (WR) P3.6 (RD) P3.7XTAL1XTAL2GNDVccP0.0 (AD0)P0.1 (AD1)P0.2 (AD2)P0.3 (AD3)P0.4 (AD4)P0.5 (AD5)P0.6 (AD6)P0.7 (AD7)EA/VPPPSENP2.7 (A15)P2.6 (A14)P2.5 (A13)P2.4 (A12)P2.3 (A11)P2.2 (A10)P2.1 (A9)P2.0 (A8) PDIP(RXD) P3.0ALE/PROG图2-3 AT89C51芯片管脚图40只引脚按其功能来分,可分为如下3类:⑴电源及时钟引脚:Vcc、Vss、XTAL1、XTAL2。
电源引脚接入单片机的工作电源。
Vcc接+5V电源,Vss接地。
时钟引脚XTAL1、XTAL2外接晶体与片内的反相放大器构成了1个晶体振荡器,它为单片机提供了时钟控制信号。
2个时钟引脚也可外接独立的晶体振荡器。
XTAL1接外部的一个引脚。
该引脚内部是一个反相放大器的输入端。
这个反相放大器构成了片内振荡器。
如果采用外接晶体振荡器时,此引脚接地。
XTAL2接外部晶体的另一端,在该引脚内部接至内部反相放大器的输出端。
若采用外部时钟振荡器时,该引脚接受时钟振荡器的信号,即把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
⑵控制引脚:PSEN、ALE、EA、RESET(RST)。
此类引脚提供控制信号,有的还具有复用功能。
① RST/V PD引脚:RESET(RST)是复位信号输入端,高电平有效。
当单片机运行时,在此引脚加上持续时间大于2个机器周期(24个振荡周期)的高电平时,就可以完成复位操作。
在单片机工作时,此引脚应为≤0.5V低电平。
V PD为本引脚的第二功能,即备用电源的输入。
当主电源发生故障,降低到某一规定值的低电平时,将+5V电源自动接入RST端,为内部RAM提供备用电源,以保证片内RAM的信息不丢失,从而使单片机在复位后能正常进行。
② ALE/PROG引脚:ALE引脚输出为地址锁存允许信号,当单片机上电正常工作后ALE引脚不断输出正脉冲信号。
当单片机访问外部存储器时,ALE输出信号的负跳沿用于单片机发出的低8位地址经外部锁存器锁存的锁存控制信号。