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1、51单片机课程设计课程设计说明书课程设计名称单片机原理及应用课程设计专业电子信息工程班级140405学号20141329学生姓名李延琦指导教师胡黄水/272016年12月26日课程设计任务书课程设计酒精测试仪题目起止日期2016年12月26日计算机科学与工程学2017年1月6日设计地点院单片机实验室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，查资料达成软、硬件设计画图。查资料
2、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，日程安排以下：第1天：查阅资料，确立题目。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，并调试经过。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，准备争辩。第10天：上交课程设计报告，争辩。设计报告要求：设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每位同学独立达成。自选题目不须上机实现，要求能正确达成硬件电路和软件程序设计。内容包含：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）源程序清单与说明
3、4）总结5）参照资料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照。目录第一部分：自主设计课设：酒精测试仪01整体方案设计01.1设计要求01.2长处及意义01.3系统硬件电路设计01.4初步设计思路12硬件电路设计12.1酒精检测模块12.2显示模块12.3报警模块22.4CPU控制模块33应用软件设计43.1主程序设计43.2子程序设计5显示子程序设计5报警子程序设计6酒精检测子程序设计74系统调试与性能解析74.1开机界面74.2浓度判断74.3阈值更正8总结：8参照文件8附录9附录A硬件电路图9附录B程序清单10第二部分：课堂设计内容：温
4、度丈量系统151实验目的152实验内容153实验原理154实验步骤155流程图：166程序清单：17第一部分：自主设计课设：酒精测试仪整体方案设计1.1设计要求本课题要求以单片机为中心，设计一个酒精测试仪，由四部分构成：酒精检测模块，显示模块，报警模块，CPU控制模块。CPU控制模块采纳STC89C52单片机进行控制。酒精传感器采纳MQ-Sensor传感器模块和ADC0809模数变换模块用于对人呼出酒精气体的酒精度检测，显示模块采用1602液晶显示，报警电路采纳蜂鸣器。要求酒精测试仪有以下功能：1）酒精浓度经过1602液晶显示模块显示出来2）酒精浓度超出设定的阈值则蜂鸣器发声进行报警。1.2长
5、处及意义本课题采纳51单片机进行控制，51单片机拥有体积小、运转速度快的特色，用其作为主控芯片进行控制会十分的方便。使用MQ-Sensor气体传感器模块可以快速，正确的检测到酒精浓度，使用1602模块进行显示，直观，方便。1.3系统硬件电路设计系统硬件设计框图。依据设计要求，确立系统的设计方案，硬件由四部分构成。采纳STC89c52单品机为CPU控制模块，以MQ-Sensor传感器模块和ADC0809模块构成检测模块，以1602液晶显示构成显示模块，以蜂鸣器构成报警模块。检测模块报警模块MQ-Sensor+adc0809蜂鸣器CPU办理模块STC89c52显示模块1602液晶屏01.4初步设计
6、思路（1）定义三组数组表，方便1602显示时进行调用（2）将adc0809的数据输出端接在单片机的P2口（3）将MQ-Sensor酒精传感器的TTL输出端接在单片机P1.7口，将AO模拟量输出端接到adc0809的IN0通道。（4）将1602的数据输入端接到单片机P0口（5）将蜂鸣器接到单片机P3.3口。硬件电路设计2.1酒精检测模块传感器模块采纳MQ-Sensor酒精传感器，其模拟量输送给ADC0809进行模数变换，将输出数据发给单片机。电路中酒精检测传感器的模拟量输出端接在adc0809的IN0通道。Adc0809的start引脚接到单片机的P12口，oe引脚接到单片机的p10引脚上，EO
7、C引脚接到了单片机的p11口，ciock时钟信号接到了单片机的P16引脚上。数字量输出端接到了单片机的P2口。将传感器收集到的酒精浓度经过adc0809输送到单片机中。2.2显示模块显示模块采纳1602液晶显示屏进行显示，液晶显示拥有低功耗，应用接口少，显示量大的特色，因此应用很广。将单片机收到adc0809数字量发送给1602中，进行显示。1将1602的数据输入端接到单片机的P0口，RS引脚接到单片机的P35口，将EN使能接口接到单片机的P34口，单片机发送数据给1602,1602进行显示酒精的浓度。2.3报警模块报警模块采纳蜂鸣器进行报警，直观，方便将蜂鸣器接到单片机的P33口，当酒精检测
8、传感器模块TTL电平输出端时证明酒精浓度已经超出了阈值，则启动报警，给蜂鸣器以低电平，蜂鸣器响。不然，给蜂鸣器低电平，蜂鸣器不响。22.4CPU控制模块CPU采纳STC89c52单片机，负责整套系统的运转。它包含时钟电路和复位电路。（1）时钟电路单片机工作的时间基准是由时钟电路供给的，在单片机的XTAL1和XTAL2两个引脚间，接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路。电路中，电容器C1和C2对振荡频率有微调作用，同时帮助晶振起振，平常取值范围在220.1PF，一般晶振为11.0592MHZ，电容取22PF。石英晶体选择11.0592MHZ。（2）复位电路单片机系统的复位电路在可以采纳的是
9、按钮式上电复位电路形式，此中电阻R采纳10K的阻值，电容采22F的电容值。3应用软件设计3.1主程序设计酒精测试仪的基本功能是经过酒精传感器收集到气体的酒精浓度，以后经过ADC0809数模变换发送给单片机，以后单片机发送给1602液晶进行显示。当检测到的酒精浓度值超出了所设计的阈值，则酒精传感器模块将输出低电平，将其接到单片机P17引脚上，当单片机检测到该引脚为低电平常，则驱动蜂鸣器发生进行报警。流程图：开始系统初始化检测酒精浓度能否超出设定值否是声报警1602显示酒精浓结束43.2子程序设计显示子程序设计采纳1602液晶屏进行显示，将液晶数据输入端接到单片机P0口，单片机驱动液晶进行显示。流
10、程图：开始LCD初始化写入地点数据忙碌标记位检查是否写入显示数据结束5报警子程序设计报警电路采纳蜂鸣器进行报警，当酒精浓度超出了设定值，则蜂鸣器发声进行报警，将蜂鸣器接到单片机的P33引脚。流程图：开始初始化引脚能否为否低电平是蜂鸣器发生结束6酒精检测子程序设计酒精检测模块采纳MQ-Snsor酒精气体传感器和ADC0809构成，将收集到的酒精浓度经过模数变换器发给单片机。流程图：开始气体检测Adc0809模数转换发送给单片机结束系统调试与性能解析4.1开机界面开机以后1602界面显示，酒精检测模块气体中酒精度发送给单片机。4.2浓度判断当检测到的酒精浓度大于设定的阈值时，则单片机驱动蜂鸣器发生
11、进行报警，提示检测者酒精浓度已经超标。74.3阈值更正（1）硬件更正经过改变酒精传感器的电阻值来改变传感器对气体酒精度的检测敏捷度，来更正阈值。（2）软件更正经过对系统运转程序进行阈值设定，检测到的酒精浓度，进行人为的软件设定阈值，进行鉴识。总结：本作品针对生活中因醉酒驾驶引起交通事故日趋严重，明确研究方向，拟定计划方案。深入研究酒精传感器、模数变换器等器件原理，查阅相关酒驾标准。为制作出满足实质要求的作品，做好充分的准备。在此时期所遇到的问题，经过最有效、最正确的渠道进行解决，为成功扫清阻碍。跟着对单片机、ADC0809、LCD显示器的加深认识，对信号收集和数据算法办理的进一步学习；加入温度
12、、湿度平和压的影响，在现有基础长进行改进，必定会使测得的数据更加正确，使作品与预期目标更凑近。使其能成为商品，进入家庭，实现我们以此为课题的最后目的。参照文件1单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用M.北京：国防工业第一版社，张福学.现代传感器电路M.北京：中国计量第一版社，2000，441吴兴惠，王彩君.传感器与信号传感器M.北京：电子工业第一版社，1998万隆，巴奉丽.单片机原理及应用技术M.北京：清华大学第一版社，2010汤竟南，沈国琴.51单片机C语言开发与实例M.人民邮电第一版社6雷伏容，张小林，崔浩.51单片机常用模块设计盘问手册M.北京：清华大学第一版社，2010韩成，张延拿了就
13、用单片机M.北京：人民邮电第一版社，20088赵建领.51系列单片机开发宝典M.北京：电子工业第一版社，2007-049张毅刚单片机原理及接口技术：人民邮电第一版社8附录附录A硬件电路图9附录B程序清单/*/项目名称：酒精测试仪/程序内容：经过酒精模块将收集到的酒精浓度显示到1602上/假如浓度超出设定值，则进行报警。/*/#include/头文件#defineucharunsignedchar/宏定义无符号字符型#defineuintunsignedint/宏定义无符号整型ucharcodetable=0123456789;ucharcodetable1=voltage:;ucharcodetable2=alcoholtester;/位控制码sbitST=P12;/A/D启动变换信号sbitOE=P10;/数据输出同意信号sbitEOC=P13;/A/D变换结束信号sbitCLK=P16;/时钟脉冲sbitdula=P26;sbitwela=P27;sbitrs=P35;sbitlcden=P34;sbitDOUT=P17;sbitbe
