便攜式酒精檢測儀器的與仿真畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 合、成本低、使用靈活，因而智能儀器大多采用非編碼式鍵盤。本課題選用非編碼鍵盤，鍵盤工作方式為編程掃描方式[8]。： 鍵控模塊硬件連接圖由上圖可知，，當A0為低電平時，輸入/輸出信號中斷請求信號IRQ經非門與89C51外部中斷0（INT0）相連，當IRQ為高電89C51發出中斷請求信號；外時鐘輸入端CLK與89C51的地址允許鎖存信號連；讀、寫選通信號RD、WD分別與89C51的讀、寫選通信號相連，低電平的回送輸入線接鍵盤列線，由38譯碼器對SL0~SL2譯出鍵掃描線和顯示器的位掃描線通過總線送到顯示器中。在系統設計中，鍵盤和顯示部分是一個非常重要的部分，它可以讓觀測對當前氣調庫中的各個參數和各個控制部分的狀態有一個清楚的了解，并可值進行修改。要酒精濃度，LCD顯示當前濃度，要設置閾值必須通過8279與AT89C51連接，并進行軟件編譯。128*64液晶顯示模塊是12864點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字(1616點陣)、128個字符(816點陣)及64256點陣顯示RAM(GDRAM)。可與CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理機:8—位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能:光標顯示、畫面移位、睡眠模式等[9]。Y地址計數器具有循環記數功能，各顯示數據寫入后，Y地址自動加1，Y地址指針從0到63。 液晶顯示硬件連接圖由上圖可知，128*64模塊的8位數據口分別與單片機的P0口經上拉電阻連接，片選信號CS1和CS2公用一個非門用以選擇左右半屏，復位和讀寫信號分別與P1口的其他口相連接。通過液晶模塊可以直觀的看出當前的濃度值以及前面通過8279設定的閾值，便于靈活糾錯，是整個設置更直觀更方便。報警電路分為蜂鳴器報警電路和LED發光報警電路組成。，有電流通過蜂鳴器，蜂鳴器發出聲音報警，而當輸人端為高電平時不報警。，LED點亮報警。 報警電路硬件連接圖第3章 軟件設計軟件設計包括分析系統對軟件功能要求，程序總流程設計和各模塊的子程序設計，畫出每一子程序的詳細流程圖，選擇合適語言編寫程序。最后，將各子程序模塊連接成一個完整的程序。本設計的主要思路是由AT89C51進行數據的處理，先對鍵盤進行掃描，看是否有鍵按下并查表進行相應的處理。在確定了操作后通過數據采集芯片對數據進行采集并與由鍵盤設定的閾值進行比較，而后由報警系統處理，最后得出結論。 主程序流程圖 3. 1數據處理子程序設計數據處理子程序主要是系數調整和數制轉換，將ADC0809采集的模擬電壓值轉換為8位二進制數。系數是酒精濃度的最大測量值1500/255=。系數調整是為了使十六進制與十進制轉換方便。然后把采集的結果存入3FH單元，最后調用3F單元中的內容進而求得被測的酒精濃度值。 數據采集子程序流程圖 數據處理子程序流程根據以上流程的分析，可以得出數據采集及采集后數據處理的程序并為其后的顯示提供了資源。數據采集是整個后續程序能夠運行的前提，與后續軟件的設計息息相關。經過設計得出數據采集子程序與數據處理字程序如下：數據采集子程序： ORG 0000HINDAC: CLR A MOV DPTR，7FF8H 。=0，并指向通道0 MOVX @DPTR，A 。啟動A/D轉換 MOV R6，0CH 。軟件延時DLAY: NOP NOP NOP NOP DJNZ R6，DLAY MOVX A，@DPTR 。讀取轉換結果 MOV 3FH，A 。存儲數據 RET 。 返回ADC0809進行數據采集得到的是0255之間的一個數值，而這個數值對應著酒精濃度01500ppt。故必須進行數據處理才能直觀的看出被測酒精的濃度，以便做出相應的處理。數據處理程序： ORG 1000HSJCL: MOV A , 3FH 。從A/D中取數據 MOV B , 3BH 。將十進制數59送B MUL AB 。數據相乘 MOV R4, B MOV R5, A MOV R7, 0AH 。將10送R7D457: CLR C MOV A, R4 SUBB A, R7 。 JC DV50 。不夠除轉移 SETB OV RETDV50：MOV R6,8H 。求平均值（R4R5/R7R3)… 鍵盤掃描子程序為通過掃描判斷是否有鍵按下，如有鍵按下則讀出各個按鍵值。并根據鍵值判斷是進人提示界面還是完成閾值設定的輸入，或返回。本設計采用的是查詢等待方式進行軟件工作。鍵控模塊8279首先進行初始化，然后判斷是否有鍵按下，若按下的是”D”鍵，則進入閾值設定界面。如果不是則返回提示界面繼續等待，直到查詢到按下的為”D”才能進入閾值的設定界面。 提示界面鍵盤子程序流程框圖在此環節主要是判斷是否”D”鍵被按下，其關鍵是設計查”D”子程序，而本設計采用的是4*4鍵盤，其中設立0F共16個鍵，可以轉化為對其ASCⅡ碼的查詢，并建立表格進行排查，一旦發現”D”閉合就會馬上進入閾值設定的提示畫面，由用戶選擇自己需要操作的數值，從而可以判斷出是否飲酒過量。其設計子程序如下所示。與8279有關的初始化程序：INIT0: CLR EA 。關中斷 SETB EX1 。允許外部中斷1中斷 MOV DPTR，0BFFFH 。指向命令/狀態口地址，A0=l MOV A，0D1H 。清除命令 MOVX @DPTR，A 。命令字送入WAIT: MOVX A，@DPTR 。讀入狀態字 JB ，WAIT 。清除等待 MOV A, 34H 。程序時鐘分頻對ALE20分頻得100kHz MOVX @DPTR，A 。命令送入 MOV A，00H 。鍵盤/顯示器工作方式命令 MOVX @DPTR，A 。命令送入 SETB EA 。開中斷 ORG 0000H 。程序入口地址 JMP MAIN 。跳轉到主程序 ORG 0003H 。外部中斷0入口地址 SETB EA 。開中斷 …鍵盤閾值設定子程序首先判斷是否有鍵按下，若有鍵按下，判斷是”09”鍵，還是”F”鍵。如果是”09”這些數字鍵，則進行數字鍵處理，是”F”鍵則返回重新設定閾值。鍵盤輸人的數字鍵即為閾值，將其保存在50H開始的4個單元，為了便于比較和顯示，閾值的千位50H中，百位51，十位放人52H，個位放人53H中。下圖是閾值設定的之程序流程圖。 鍵盤閾值設定子程序流程圖根據流程圖設計出鍵盤閾值設定的子程序的關鍵是查表，找出”F”鍵和”09”這些數字鍵并根據進行相應的處理，最后設定一個理想的閾值。其設計的閾值設定子程序如下所示。閾值設定子程序：ORG 1000LCALL TSJPSFSZK: INC DPTR MOV A, 60HMOV DPTR, LIST MOVC A , @A+DPTR 。查顯示段碼 MOV 50H, A 。判斷是否為數字鍵按下 CLR CSUBB A, 30H JC NOSHU0MOV A, 50H CLR CSUBB A, 3AHJNC NOSHU0 …本課題顯示為LCD顯示。顯示子程序分為開機界面顯示程序，提示界面顯示程序閾值設定界面顯示程序，測量界面結果顯示程序。 顯示子程序流程圖 其實LCD的功能就是顯示，使人們更直觀方便的弄清楚這個濃度到底有多少，從而減少了事故的發生概率；同時也是本設計的目的所在。下面為顯示子程序設計程序。顯示子程序：E BIT 。使能信號線RW BIT 。讀/寫信號線RS BIT 。數據/指令信號線CS1 BIT 。左半屏控制信號線1為左2為右。空間分配COM EQU 20H 。指令專用寄存器DAT EQU 21H 。數據專用寄存器CODES EQU 22H 。字在表格中的位置專用寄存器YE EQU 23H 。字所在的頁專用寄存器LIE EQU 24H 。字所在的列專用寄存器ALL_YE EQU 25H 。圖形的總頁數專用寄存器ALL_LIE EQU 26H 。圖形的總列數專用寄存器CS EQU 27H 。左右半屏控制專用寄存器,為0時在左半屏,為1時在右半屏HANG EQU 28H 。 所在行寄存器ORG 1000HLCALL INIT 。初始化LCALL CLEAR …報警子程序執行之前，鍵盤設定的報警閾值轉換為壓縮的BCD碼并存放在兩個存儲單元中。傳感器輸入值A/D轉換后，調用比較程序，經過數據處理后顯示的測量值與閾值比較，小于閾值則繼續執行顯示程序。、。40H、4lH、42H、43H單元存放A/D轉換后，并進行十進制轉換后的結果。40H和50H分別存放的是處理后的測量值與閾值的千位的壓縮BCD碼，4lH和5lH分別存放的是處理后的測量值與閾值的百位，42H和52H分別存放處理后的測量值與閾值的十位壓縮的BCD碼，43H和53H分別存放的是處理后的測量值與閾值的個位的壓縮BCD碼。程序首先對40H、50H中的值進行比較大小，如果40H中的值大于50H中的值，則進行報警。依此類推，比較4lH和51H，42H和52H,43H和53H。 報警子程序流程框圖此報警程序的設置比較簡單就是從高位比到低位，只要采集到的數據大于設定的閾值就可以實現聲光報警功能。其子程序如下。聲光報警子程序：ORG 1000HCLR CMOV R0,43H MOV R1,53H MOV R3,04H SETB SETB PDCX:MOV A,@R0。判斷程序 SUBB A,R1 JNC SGBJ。轉聲光報警子程序 DEC R0 DEC R1 DJNZ R3,PDCX RETSGBJ: CLR CLR RET 第4章 系統仿真及調試調試分析包括硬件調試分析和軟件調試分析及軟、硬件聯調。由于硬件調試分析和軟件調試分析是獨立進行的，所以可以先調硬件再調軟件。再調試中找出錯誤、缺陷，判斷各種故障，并作出軟硬件的修改，直至沒有錯誤[9]。硬件調試包括傳感器電路、顯示電路、鍵盤電路、單片機外圍電路、聲光報警電路等。下面主要介紹傳感器電路、報警電路的調試。首先把MQ3型氣敏傳感器按照說明書介紹，接上+6伏工作電源，進行預熱510分鐘。由于氣敏傳器里已經集成了放大電路，而用萬用表測量可證實其輸出是一穩定的05