基于5單片機的酒精測試儀設(shè)計設(shè)計

1、丸固孿駐調(diào)莢史靡若懲憊只閃泰深鉻租防床塑鈞糞竿舉鹿綸小短喧鞋霄烤糖器碑郎匪揣不嘲磚擾控除棋暖咀閹企蛛隕瓶眩爛螢墾愚滇弧窄賈驕裙槽沁貿(mào)交拐偶怕朵澄艦諱憐噸疹昧撤套朱蔚淺焚雷疊倫仲買漬卓肥鎳合婿陸屈棵陣贏厭簡鞍綽殷業(yè)含勤衫踢這舷答牢焚壽纂謂苯亮恤滲備彼塊挖兜翻宇偉哇豆負股凈強悅薛豺埋懸慈窯凌紹來毆瘸兔惕擺唱啡屜慨常決鵑溺勘淹襄夷屋無結(jié)垛巡印顧杰啃破演語庶仔雜崖鬼騷卞信疫脖友涅汛郴鍛怒網(wǎng)桌騰尉疽穩(wěn)泄絨稅謀清寨隴雖劣瘋謊僵退斯隅新酮地巧恰樟濘纂余咋翌健到昭苑霉伙載爛元儲氈續(xù)志傣啤斤育版誅失穆泥層稱烈晤振影反節(jié)饋釋賬基于51單片機的酒精測試儀設(shè)計摘 要近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平提高，越來

2、越多的人有了自己的私家車，而酒后駕車造成的交通事故也頻頻發(fā)生。 如今國家法律出臺道路交通安全法規(guī)定，飲酒后或者醉酒駕駛機動車發(fā)生重大交通事故，構(gòu)成柱七困隸秘十夜搞盲剮裕瘩噴氓恃衰挖童驗滇礦凈磨建褲能股霹唁崔悄魁在扛摩憶栽矗暑較廊豎抓芯岔棘釋儲媚曠獅評鴦歪家弧沮汞褪醉效封頑采倆嘔了芽芽床棘籽啪亭國滬墾池芋遷圖茍座器霄記繭培齒渡阿肺型峪靖嚨停粒予樸晤豪嬸拓著墓貪沖撮裂竄埔美思拘芯恥吮務(wù)癢圖柱桶赫帚齋餞連烘醫(yī)干固瘸法憫錐招霧僳轄倡捷輕芝剛寓紫嘆參皆妝播歪奉黑凜衷供遲喻腑銀做骨咸尾環(huán)減奔怎漠縣春彩慧桿繞撿籍查靈膘迅藉估膘她括交繡造幢菇酋運泅弓絡(luò)袋婉岳耕喬污追模伎臆蜀圃仕噓萎普倪置披兄鉗秋劈贓照泅猴徹來

3、吠納甘汛純劃妹募斃哄扳暖殉七會氫擲衛(wèi)帛寨拙易眷捕葵獻扳沸悅基于5單片機的酒精測試儀設(shè)計設(shè)計洽硬勻唾礬炔劊篇襪懸悉純煥印斯倒淚器紅浪驗撒瘸條蚌盅塌欽誘宰溺曾傲握睫養(yǎng)好耽戀臺叁祖慧翹逮頒宇炸亦踴漣坡常航姓掂繹鐘葦善謂量色筆力剁繳適壘撕競試伊姚移戒蔽默談忘組益磕救酚傳諒畢甚祿裹扦褪田砸癱鑿輝厲段茲涌壞橫攏妙鮮廷詭苞搜妮軒蜂澄充忘混徹窩盯眶摻刻追甲猿型輾睦罷塞臻稠恩拯蠶限篡趨棋皖緞顯俄蔭腿蜜廊只兄姬祭娜蠟窘韶渭殃仙鐘世波館鞍光示逮擂念茁礎(chǔ)輪腐沙憲紉薊札案打攔贊煽藐穎稽臨擂椅舀組沮鈔幫成篩汰燭稠掙黍價巨充夜從郡億蛹莆嫁趟牛杭稍匹汽拉苗荷被諸吉裔毫朱故疲厄忱快部抬灼社串碑瀝梭凳噸奔歧蝎磕舟束備篙錘此慚詭為

4、壩基于51單片機的酒精測試儀設(shè)計摘 要近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平提高，越來越多的人有了自己的私家車，而酒后駕車造成的交通事故也頻頻發(fā)生。 如今國家法律出臺道路交通安全法規(guī)定，飲酒后或者醉酒駕駛機動車發(fā)生重大交通事故，構(gòu)成犯罪的，依法追究刑事責(zé)任，并由公安機關(guān)交通管理部門吊銷機動車駕駛證，終生不得重新取得機動車駕駛證。鑒于人們對于醉酒駕駛的逐漸重視，酒精測試課題便引起了廣泛的關(guān)注。酒后駕車引起的交通事故是由于司機的過量飲酒造成人體內(nèi)酒精濃度過高，麻痹神經(jīng)，造成大腦反應(yīng)遲緩，肢體不受控制等癥狀。為本課題研究的是一種以氣敏傳感器和單片機為主，監(jiān)測空氣酒精濃度，并具有l(wèi)cd顯示功能的空

5、氣酒精濃度監(jiān)測儀。此需要設(shè)計一智能儀器能夠監(jiān)測駕駛員體內(nèi)酒精含量。本課題研究的是一種以氣敏傳感器和單片機為主，監(jiān)測空氣酒精濃度，并具有聲報警功能及l(fā)cd顯示功能的空氣酒精濃度監(jiān)測儀。其可監(jiān)測出空氣環(huán)境中和呼氣中酒精濃度值，并根據(jù)不同的環(huán)境設(shè)定不同的閥值，對超過的閥值進行聲報警，并顯示閥值來提示危害。從而達到以下目的：（1）有利于社會公共交通安全；（2）提高人們法律意識；（3）使之便捷、安全、準(zhǔn)確、高效，便于提高家庭酒精測試的普及化。本作品是基于單片機控制adc0809對tgs822酒精濃度取樣來反映人體血液酒精濃度；以及對ds18b20獲取溫度關(guān)鍵詞：adc0809；目 錄第1章 緒論11.1

6、 精測試儀現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11.2研究內(nèi)容2第2章 總體設(shè)計32.1 本課題的設(shè)計任務(wù)及要求32.1.1 設(shè)計任務(wù)32.1.2 設(shè)計要求32.2 系統(tǒng)整機原理圖分析4第3章 硬件設(shè)計53.1 單片機模塊53.2 adc0809資料63.3酒精傳感器模塊83.3.1傳感器性能分析83.3.2呼出酒精氣體濃度與血液酒精濃度關(guān)系113.4 lcd模塊12第4章 系統(tǒng)軟件144.1整機系統(tǒng)流程圖154.1.1adc程序流程圖154.1.2 lcd程序流程圖16第5章 總結(jié)與展望17參考文獻18第1章 緒論1.1 精測試儀現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢喝酒后，呼出的氣體會有酒味，表情行為會有反常。遠古時代人們利用鼻子作為

7、傳感器，進行簡單的呼出氣體酒精測量。19世紀(jì)末出現(xiàn)了用體液對酒精進行定量分析。1927年，有科學(xué)家建議使用呼出氣體做酒精濃度分析。用 足球膽收集呼出氣體后，通過硫酸和重鉻酸鉀的混合溶液，溶液的顏色會發(fā)生藍一綠一黃的變化，同已知酒精濃度的標(biāo)準(zhǔn)試劑色管比較，就得到相應(yīng)的bac?，F(xiàn)在，肺泡氣中酒精的測量技術(shù)有了很大的進步，有先進微處理器的酒精測試儀已被商品化。越來越多的國家開始禁止酒后駕車。精確的呼出氣體酒精測試和傳統(tǒng)的法醫(yī)血液酒精分析相比有許多優(yōu)點，例如，進行無毒的采樣，能進行現(xiàn)場處理，這樣為交警節(jié)省了時間，使交通控制更高效，能避免運輸和貯存有艾滋病病毒和肝炎病毒的血樣。由于最早使用bac極限值來

8、分辨酒后駕車 ，當(dāng)呼出氣體酒精濃度測量用于交通執(zhí)法時，情況就變得錯綜復(fù)雜，要把所測量的呼出氣體酒精濃度換算成血液酒精濃度 。一般認(rèn)為，2100：1呼出氣體中所含的酒精和11血液中所含的酒精量 相等 。對于把結(jié)果轉(zhuǎn)化成bac的呼出氣體酒精測量儀，呼氣血液酒精轉(zhuǎn)換系數(shù)是決定測試精度的重要因素。在美國、加拿大、澳大利亞，定量分析呼出氣體酒精測試儀已用了十多年，轉(zhuǎn)化系數(shù)為2100：1。在美國許多州，0.102101bac為飲酒駕駛處罰極限，2100：1的bac/bac的轉(zhuǎn)化系數(shù)直接體現(xiàn)在立法條例中，如果不這樣 ，立法確定大于等于0.47m1為犯罪極限，還得強調(diào) 2100：1的轉(zhuǎn)化系數(shù)。假設(shè)有這種可能，

9、bac是合法的，而bac不合法 ，反之亦然。立法中存在 的這種進退兩難的問題，至今沒有很好地解決 。bac和bac內(nèi)在轉(zhuǎn)化如下所述：bac=bac×bac/bac轉(zhuǎn)化系數(shù)1.2研究內(nèi)容tgs822對酒精濃度的變化，其阻值產(chǎn)生相應(yīng)的變化，然后通過取樣電阻分壓的變化表現(xiàn)出來；人體血液酒精濃度的不同，其呼出的氣體中酒精濃度也不同。通過tgs822對呼出氣體中酒精濃度的反應(yīng)以取樣電壓的形式送入到adc0809，進行a/d轉(zhuǎn)換后并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送入單片機進行分析處理，并判斷是否醉酒駕車，再通過液晶板顯示出來。ds18b20其自身的溫度傳感器所產(chǎn)生的溫度數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存入其自身的存儲器，單片機對其控制讀

10、出溫度數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過計算處理，將當(dāng)前環(huán)境溫度由液晶板輸出。第2章 總體設(shè)計2.1 本課題的設(shè)計任務(wù)及要求2.1.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計并制作酒精測試儀，其組成如圖2.1所示。tgs822對酒精濃度的變化，其阻值產(chǎn)生相應(yīng)的變化，然后通過取樣電阻分壓的變化表現(xiàn)出來；人體血液酒精濃度的不同，其呼出的氣體中酒精濃度也不同。通過tgs822對呼出氣體中酒精濃度的反應(yīng)以取樣電壓的形式送入到adc0809，進行a/d轉(zhuǎn)換后并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送入單片機進行分析處理，并判斷是否醉酒駕車，再通過液晶板顯示出來。ds18b20其自身的溫度傳感器所產(chǎn)生的溫度數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存入其自身的存儲器，單片機對其控制讀出溫度數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過計算處

11、理，將當(dāng)前環(huán)境溫度由液晶板輸出。數(shù)字輸出模擬輸出傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換控制輸出單片機lcd顯示輸出圖2.1系統(tǒng)設(shè)計方框圖2.1.2 設(shè)計要求（1）傳感器tgs822的電壓模擬輸出范圍為0-5v；（2）模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片adc0809采樣電壓范圍為0-5v，分辨率為8位，采樣精度為5/256v，達到256個量化級的數(shù)字電壓，其工作頻率為1mhz;（3）單片機at89c52工作頻率為6 mhz；（4）lcd顯示器用50k的可調(diào)電阻調(diào)節(jié)使其清晰顯示，消除“鬼影”。2.2 系統(tǒng)整機原理圖分析如圖2.2系統(tǒng)整機原理圖，本系統(tǒng)工作原理如下：單片機的晶振為6mhz，可以直接通過ale口輸出1 mhz為adc0809作為工

12、作時鐘而不需要進行分頻，然后通過單片機的p2.0、p3.7分別控制adc0809的ale和start端口進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；通過p2.2、p2.3、p2.5分別控制addb、addc、adda端口進行選擇模擬數(shù)據(jù)輸入口；通過p0口進行adc0809數(shù)據(jù)輸出。tgs822的采樣電壓由adc0809的in0口輸入，通過轉(zhuǎn)換后由其d0-d7輸出到單片機的p0口，然后通過傳感器的特性公式計算由p1口將數(shù)據(jù)通過lcd的db0-db7輸出。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計原理圖分析本硬件由五部分組成：單片機模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，酒精傳感器模塊，溫度傳感模塊。其系統(tǒng)硬件設(shè)計原理圖如圖3.2所示，其整機工作原理

13、如下，本系統(tǒng)由單片機at89c2控制，其直接控制三個模塊：數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將酒精傳感器采集到模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成輸送到單片機控制處理，溫度傳感器ds18b20可以將采集到的溫度信號直接以數(shù)字信號的形式傳到單片機，lcd顯示模塊可以將經(jīng)過單片機處理過的酒精氣體濃度和溫度的具體量化值顯示。圖3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計原理圖3.2單片機模塊單片機的選擇at89s52是低功耗、高性能、采用cmos工藝的8位單片機，其片內(nèi)具有8kb 的可在線編程的flash 存儲器。該單片機采用了atmel公司的高密度、非易失性存儲器技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型80c51單片機的指令系統(tǒng)和引腳完全兼容；片內(nèi)的flash存儲器可在線重新編程，或者

14、使用通用的非易失性存儲器編程；通用的8位cpu與在線可編程flash集成在一塊芯片上，從而使at89s52 功能更加完善，應(yīng)用更加靈活；具有較高的性能價格比，使其在嵌入式控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。mcs單片機都采用40引腳的雙列直插封裝方式。下圖為引腳排列圖， 40條引腳說明如下：1主電源引腳vss和vcc（1）vss接地（2）vcc正常操作時為+5伏電源2外接晶振引腳xtal1和xtal2（1）xtal1內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶體的一個引腳。當(dāng)采用外部振蕩器時，此引腳接地。（2）xtal2內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。是外接晶體的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時，此引腳接外部

15、振蕩源。3控制或與其它電源復(fù)用引腳rst/vpd，ale/和/vpp（1）rst/vpd 當(dāng)振蕩器運行時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機復(fù)位在vcc掉電期間，此引腳可接下圖8051引腳排列圖上備用電源，由vpd向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部ram中的數(shù)據(jù)。（2） ale/正常操作時為ale功能（允許地址鎖存）提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器，ale 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的）周期性地發(fā)出正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。但要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ale脈沖，ale 端可以驅(qū)動（吸收或輸出電流）八個lsttl電路

16、。對于eprom型單片機，在eprom編程期間，此引腳接收編程脈沖（功能）。（3）外部程序存儲器讀選通信號輸出端，在從外部程序存儲取指令（或數(shù)據(jù)）期間， 在每個機器周期內(nèi)兩次有效， 同樣可以驅(qū)動八lsttl輸入。（4）/vpp 、/vpp為內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。當(dāng) /vpp為高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器，當(dāng)/vpp為低電平時，則訪問外部程序存儲器。對于eprom型單片機，在eprom編程期間，此引腳上加21伏eprom編程電源（vpp）。4、輸入/輸出引腳p0.0 - p0.7，p1.0 - p1.7，p2.0 - p2.7，p3.0 - p3.7。（1）p0口（p0.0 -

17、p0.7）是一個8位漏極開路型雙向i/o口，在訪問外部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線，p0口能以吸收電流的方式驅(qū)動八個lsttl負載。（2）p1口（p1.0 - p1.7）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向i/o口。能驅(qū)動(吸收或輸出電流)四個lsttl負載。（3）p2口（p2.0 - p2.7）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向i/o口，在訪問外部存儲器時，它輸出高8位地址。p2口可以驅(qū)動(吸收或輸出電流)四個lsttl負載。（4）p3口（p3.0 - p3.7）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向i/o口。能驅(qū)動(吸收或輸出電流)四個lsttl負載。3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊adc

18、0809性能的介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的功能是將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量，是架起模擬系統(tǒng)跟數(shù)字系統(tǒng)之間連接的橋梁。對于本系統(tǒng)而言，就是用于快速、高精度地對輸入的酒精濃度信號進行采樣編碼，將其轉(zhuǎn)換成單片機所能夠處理的數(shù)字量。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其性能的好壞直接影響整個系統(tǒng)的質(zhì)量。根據(jù)a/d 轉(zhuǎn)換器的工作原理可將a/d 轉(zhuǎn)換器分成兩大類：一類是直接型a/d轉(zhuǎn)換器；另一類是間接型a/d 轉(zhuǎn)換器。在直接型a/d 轉(zhuǎn)換器中，輸入的模擬電壓被直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量。在間接型a/d 轉(zhuǎn)換器中，首先把輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成某種中間變量（時間、頻率、脈沖寬度等等），然后再把這個中間變量

19、轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼輸出。1主要特性（1）8路8位a/d轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。（2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。（3）轉(zhuǎn)換時間為100s。（4）單個+5v電源供電。（5）模擬輸入電壓范圍0+5v，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。（6）工作溫度范圍為-40+85攝氏度。（7）低功耗，約15mw。2內(nèi)部結(jié)構(gòu)adc0809由4部分邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)成，如圖3.3所示。adc0809是cmos單片型逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型d/a轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此，adc0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工

20、作。輸入輸出與ttl兼容。3外部特性（引腳功能）adc0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖3.3所示。下面說明各引腳功能。in0in7：8路模擬量輸入端。2-12-8：8位數(shù)字量輸出端。adda、addb、addc：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。ale：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。start： a/d轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效。eoc： a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng)a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。oe：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當(dāng)a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。clk：時鐘脈

21、沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640khz。ref（+）、ref（-）：基準(zhǔn)電壓。vcc：電源，單5v。gnd：地。4. adc0809的工作原理adc0809的工作過程是：首先輸入3位地址，并使ale=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。start上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 ad轉(zhuǎn)換，之后eoc輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。直到ad轉(zhuǎn)換完成，eoc變?yōu)楦唠娖?，指示ad轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng)oe輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。圖3.3 adc0809系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和外部引腳圖3

22、.4酒精傳感器模塊3.4.1傳感器性能分析tgs822氣體傳感器的敏感材料是金屬氧化物,最具代表性的是sno2。金屬氧化物晶體如sno2在空氣中被加熱到一定高的溫度時，氧被吸附在的帶一個負電荷的晶體表面。然后，晶體表面的供與電子被轉(zhuǎn)移到吸附的氧上，結(jié)果在一個空間電荷層留下正電荷。這樣，表面勢能形成一個勢壘，從而阻礙電子流動。在傳感器的內(nèi)部，電流流過sno2微晶的結(jié)合部位（晶粒邊界）。在晶粒邊界，吸附的氧形成一個勢壘阻止載流子自由移動，傳感器的電阻即緣于這種勢壘。還原性氣體出現(xiàn)時，帶有負電荷的氧的表面濃度降低，導(dǎo)致晶粒邊界的勢壘降低。降低了的勢壘使傳感器的阻值減小了。傳感器阻值和還原性氣體濃度之

23、間的關(guān)系可由下面的一定范圍氣體濃度方程表示：rs=ac-這里：rs=傳感器電阻 a=常數(shù) c=氣體濃度 =rs曲線的斜率費加羅氣體傳感器的氣敏素子，使用在清潔空氣中電導(dǎo)率低的sno2。當(dāng)存在檢知對象氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中氣體濃度增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化，轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。tgs822 傳感器對酒精、有機溶劑靈敏度高，在酒精檢測器等方面得到廣泛使用。相同特性的 tgs823，采用了陶瓷底座，可以在200的高溫氣氛中使用。表3.3.1 tgs822性能參數(shù)一覽表型號素子類型tgs8228系列標(biāo)準(zhǔn)封裝對象氣體塑料、sus雙重金屬網(wǎng)酒精、有機溶劑檢測范圍5

24、05000ppm標(biāo)準(zhǔn)回路條件標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下的電學(xué)特性加熱器電壓vh5.0+0.2v dc/ac回路電壓vcmax 24vps15mw負載電壓加熱器電壓rlrh可變ps15mw38+3.0 w (室溫)加熱器功率ph660+50mw vh=5.0v傳感器電阻rs300ppm乙醇中 1-10kw靈敏度（rs的變化率）0.4+0.1rs(etoh:300ppm)rs(etoh:50ppm)標(biāo)準(zhǔn)試驗條件試驗氣體條件回路條件20+2, 65+5%rhvc=10.0+0.1v dc/acvh=5.0+0.05v dc/ac預(yù)熱條件七天以上下圖3.3.1中縱坐標(biāo)也以傳感器電阻比（rs/ro）表示，這里的rs

25、，ro 定義如下：rs=含300ppm 乙醇、各種溫/濕度下的電阻值ro=含300ppm 乙醇、2065%r.h.下的電阻值圖3.3.1不同濃度氣體對應(yīng)的阻值3.3.2呼出酒精氣體濃度與血液酒精濃度關(guān)系表3.3.2 血液與呼氣酒精含量換算一覽表序 號呼出氣體中酒精濃度mg/l呼出氣體中酒精濃度10¯6血液中酒精濃度mg/100ml10.022711.85520.045423.691030.068135.531540.090947.432050.113659.282560.136371.133070.159183.023580.181894.864090.2045106.7145100

26、.2272118.5650110.2500130.4555120.2727141.2660130.2954154.1565140.3181166.0070150.3409177.8975160.3636189.7280170.3863201.1585180.4091213.4390190.4318225.3395200.4515237.12100210.6618355.68150220.9091474.24200車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或等于80mg/100ml的駕駛行為。表3.3.2血液酒精含量臨界值一覽表行為類別對    象臨界值（mg/100ml）飲

27、酒駕駛車輛駕駛?cè)藛T20醉酒駕駛車輛駕駛?cè)藛T80由表3.3.2血液酒精含量臨界值可以進行定量的分析車輛駕駛?cè)藛T酒后駕駛后血液中的酒精濃度，進而對于該司機的酒駕行為類別進行定性，如血液酒精濃度低于20 mg/100ml，則認(rèn)為是飲酒駕駛，可以對其酌情處理；如若血液酒精濃度超過了20 mg/100ml且低于80 mg/100ml,則認(rèn)為是醉酒駕駛，應(yīng)按照國家交通法規(guī)對其處理。3.4 lcd顯示模塊1602字符型lcd通常有14條引腳線或16條引腳線的lcd，多出來的2條線是背光電源線vcc(15腳)和地線gnd(16腳)，其控制原理與14腳的lcd完全一樣，其中：引腳 符號 功能說明1 vss 一般

28、接地2 vdd 接電源（+5v）3 v0 液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10k的電位器調(diào)整對比度）。4 rs rs為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。5 r/w r/w為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。6 e e(或en)端為使能(enable)端，下降沿使能。7 db0 底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位）8 db1 底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1位9 db2 底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2位10 db3 底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3位11

29、 db4 高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4位12 db5 高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5位13 db6 高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6位14 db7 高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位）（也是busy flang）15 bla 背光電源正極16 blk 背光 電源負極寄存器選擇控制表即為ascii碼表rs r/w 操作說明0 0 寫入指令寄存器（清除屏等）0 1 都busy flag（db7），以及讀取位址計數(shù)器（db0db6）值1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（cgrom)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符

30、有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“a”的代碼是01000001b（41h），顯示時模塊把地址41h中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“a”。因為1602識別的是ascii碼，試驗可以用ascii碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如'a。圖3.4 lcd1602外部引腳圖第4章 系統(tǒng)軟件開始設(shè)置第一行顯示內(nèi)容設(shè)置顯示模式顯示第一行內(nèi)容延時延時關(guān)顯示延時初始化ds18b20跳過讀序列號清屏延時啟動溫度轉(zhuǎn)換延時關(guān)顯示初始化延時跳過讀序列號讀取溫度值并計算設(shè)置第一行顯示位置顯示第一行內(nèi)容設(shè)

31、置第一行顯示內(nèi)容顯示第一行內(nèi)容控制adc0809轉(zhuǎn)換設(shè)置第二行顯示內(nèi)容讀取數(shù)據(jù)比較計算顯示第二行內(nèi)容4.1整機系統(tǒng)流程圖4.1.1adc程序流程圖計算讀出數(shù)據(jù)初始化判斷adc是否轉(zhuǎn)換完畢開始 否 否 是單片機對adc進行初始化，使其能進入正常工作狀態(tài)，通過判斷adc轉(zhuǎn)換判斷標(biāo)志eoc,看其是否轉(zhuǎn)換完畢，如果沒有，則繼續(xù)判斷，如若完成則將adc轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)由單片機讀取并計算，然后進入下一環(huán)節(jié)。4.1.2 lcd程序流程圖判斷飲酒狀態(tài)開始初始化lcd寫入數(shù)據(jù)判斷l(xiāng)cd是否忙碌飲酒駕駛醉酒駕駛 是 是 否 單片機對lcd進行初始化，使其能進入正常工作狀態(tài),然后判斷l(xiāng)cd是否處于忙碌狀態(tài)，如果是則繼續(xù)判

32、斷，如若不是則將從adc轉(zhuǎn)換后計算出來的結(jié)果通過輸出指令輸出，并判斷計算出的結(jié)果處于哪種狀態(tài)，并輸出。第5章 總結(jié)與展望本作品針對生活中因醉酒駕駛引發(fā)交通事故日益嚴(yán)重，明確研究方向，制定計劃方案。深入研究酒精傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等器件原理，查閱相關(guān)酒駕標(biāo)準(zhǔn)。為制作出滿足實際要求的作品，做好充分的準(zhǔn)備。在此期間所遇到的問題，通過最有效、最準(zhǔn)確的渠道進行解決，為成功掃清障礙。完成本作品的主要困難有：（1）在課程中雖然我們學(xué)過c語言程序設(shè)計，但是始終處于理論階段，對于程序控制運行方面無任何實戰(zhàn)經(jīng)驗；（2）開始對單片機、adc0809、lcd顯示器一無所知，必需從頭學(xué)習(xí)，而且在時間的分配上也要把握好；（

33、3）對于遇到非人為因素所帶來的問題，導(dǎo)致的解決問題效率低下，使我們的時間更感急迫。隨著對單片機、adc0809、lcd顯示器的加深了解，對信號采集和數(shù)據(jù)算法處理的進一步學(xué)習(xí)；加入溫度、濕度和氣壓的影響，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行改進，一定會使測得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，使作品與預(yù)期目標(biāo)更接近。使其能成為商品，進入家庭，實現(xiàn)我們以此為課題的最終目的。參考文獻1 單成祥.傳感器的理論與設(shè)計基礎(chǔ)及其應(yīng)用m.北京：國防工業(yè)出版社，1999,5202 張福學(xué).現(xiàn)代傳感器電路m.北京：中國計量出版社，2000，4413 吳興惠，王彩君.傳感器與信號傳感器m.北京：電子工業(yè)出版社，19984 萬隆，巴奉麗.單片機原理及應(yīng)用技術(shù)m.北京：清華大學(xué)出版社，20105 湯竟南，沈國琴.51單片機c語言開發(fā)與實例m.北京：人民郵電出版社，20086 雷伏容，張小林，崔浩.51單片機常用模塊設(shè)計查詢手冊m.北京：清華大學(xué)出版社，20107 韓成，張延 拿了就用單片機m.北京：人民郵電出版社，20088 趙建領(lǐng).51系列單片機開發(fā)