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单片机酒精浓度测验仪规划材料 含源码与电路原理图

时间: 2023-08-07 02:37:26   作者: 开云综合官网地址

  自《道路交通安全法》正式施行,“醉酒驾驭”正式入刑。不只交警部门,并且许多车主都期盼能够有便携仪器便利地丈量气体酒精浓度,为安全驾驭供给保证,有用削减严重交通事故的产生。

  本研讨规划的酒精浓度测验仪是一款有用性强、安全牢靠的气体乙醇浓度检测工具,选用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测,运用宏晶公司高性能低成本单片机STC89C52对检测信号进行A/D转化和处理,最终经过液晶屏显现输出。本研讨规划的酒精浓度测验仪还具有醉酒阈值设定功用,能够依据法律法规或用户需求设定修正醉酒阈值,并进行保存。二、硬件规划1、规划框图本研讨规划的酒精浓度测验仪框图如图1所示。MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调度电路处理,输出随乙醇浓度改变的电压信号,该电压信号送入单片机体系,经AD转化,与设定的醉酒阈值进行比较,并显现或报警。

  图1 酒精浓度测验仪方框图2、乙醇信号检测及调度电路MQ-3乙醇气体传感器能够运用用于机动车驾驭人员及其他禁止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。其技能特色为:对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和杰出的选择性快速的呼应康复特性长时间的寿数和牢靠的稳定性简略的驱动回路首要技能指标:

  MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线所示,其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度改变而改变。图2 MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线乙醇气体传感器管脚与测验电路如图3所示。(a) 管脚图 (b) 测验电路图3 MQ-3乙醇气体传感器管脚及测验电路MQ-3乙醇气体传感器及其调度电路原理如图4所示。其外形如图5所示。经过调度,检测信号由电阻值转变成电压值,便于后续电路进行A/D转化和处理。图4 传感器及调度模块原理图该传感器模块具有如下特色,便利与单片机体系接口组成检测仪器。具有信号输出指示。双路信号输出(模仿量输出及TTL电平输出)TTL输出有用信号为低电平。(当输出低电平时信号灯亮,可直接接单片机)模仿量输出0~5V电压,浓度越高电压越高。

  3、单片机电路本规划选用宏晶公司高性能单片机STC89C52,其管脚如图6所示。

  图6STC89C52单片机管脚图该芯片为52内核8位单片机,适用于常用检测电路。由STC89C52组成的单片机体系原理图如图7所示。图中AOUT为MQ-3传感器模块输出的检测电压信号,送入ADC0832收集芯片端口进行处理,该信号能够依据乙醇气体浓度直接输出报警信号,报警阈值经过模块上的电位器进行调理。图7 单片机体系原理图图7中,按键K2和K3为醉酒阈值调整键,其间K2为“添加”,K3为“减小”按键。L2和L3为报警指示灯,别离能够进行酒后和醉酒两级报警。4、显现电路显现部分选用SMC 1602液晶屏进行数据显现,其首要技能参数为:表1液晶屏技能指标接口信号阐明如表2所示。表2液晶屏接口信号阐明与单片机接口电路如图8所示。其间J2的3脚为背光引脚,R9和R10电阻用于调理背光亮度。J2的4、5、6引脚别离接液晶的RS、E/W和E操控引脚,J2的7—14引脚为数据引脚。图8LCD与单片机接口电路5、供电及程序下载电路本规划选用电池盒接口供电,电源电压5V。一起,其电路原理如图10所示。图10供电及程序下载电路三、Protel硬件开发软件Protel是现在国内最盛行的通用EDA软件,它是将电路原理图规划、PCB板图规划、电路仿真和PLD规划等多个有用工具软件组合后构成的EDA作业渠道,是第一个将EDA软件规划成依据Windows的普及型产品。它集成了软件界面、仿真功用和PLD规划和信号完好性剖析,在此基础上Protel 99SE又添加了一些新的功用,用户运用愈加便利灵敏。Protel的功用非常强壮,在电子电路规划范畴占有极其重要的位置。它以其强壮功用和有用性,逐步取得广阔硬件规划人员的喜爱,是现在许多EDA规划软件中用户最多的产品之一。1.Protel软件组成Protel软件首要由电路原理图规划模块、印制电路板规划模块(PCB规划模块)、电路信号仿真模块和PLD逻辑器材规划模块等组成,各模块具有强壮的功用,能够很好的完结电路规划与剖析。(1)原理图规划模块(Schematic模块)电路原理图是表明电气产品或电路作业原理的重要技能文件,电路原理图首要由代表各种电子器材的图形符号、线所示为一张电路原理图。该原理图是由Schematic模块规划完结的。Schematic模块具有如下功用:丰厚而灵敏的修改功用、在线库修改及完善的库办理功用、强壮的规划主动化功用、支撑层次化规划功用等。(2) 印制电路板规划模块(PCB规划模块)印制电路板(PCB)制板图是由电路原理图到制造电路板的桥梁。规划了电路原理图后,需求依据原理图生规划成印制电路板的制板图,然后在依据制板图制造详细的电路板。印制电路板规划模块具有如下首要功用和特色:可完结杂乱印制电路板(PCB)的规划;便利而又灵敏的修改功用;强壮的规划主动化功用;在线式库修改及完善的库办理;齐备的输出体系等。(3) 电路信号仿真模块电路信号仿真模块是一个功用强壮的数字/模仿混合信号电路仿真器,能供给接连的模仿信号和离散的数字信号仿真。它运行在Protel的EDA/Client集成环境下,与Protel Advanced Schematic原理图输入程序协同作业,作为Advanced Schematic的扩展,为用户供给了一个完好的从规划到验证仿真规划环境。在Protel中进行仿真,只需从仿真用元器材库中放置所需的元器材,连接好原理图,加上鼓励源,然后单击防真按钮即可主动开端。2.PCB板规划(1)定元件的封装① 翻开网络表(能够运用一些修改器辅佐修改),将一切封装阅读一遍,保证一切元件的封装都正确无误并且元件库中包含一切元件的封装,网络表中一切信息悉数大写,一面载入出问题,或PCB BOM不接连。② 规范元件悉数选用公司一致元件库中的封装。③ ④⑥⑤元件库中不存在的封装,应自己树立元器材库。(2) 树立PCB板框① 依据PCB结构图,或相应的模板树立PCB文件,包含装置孔、禁布区等相关信息。② 尺度标示。在钻孔层中应标明PCB的准确结构,且不能够构成关闭尺度标示。(3) 载入网络表① 载入网表并扫除一切载入问题,详细请看《PROTEL技能大全》。其他软件载入问题有许多相似之处,能够学习。② 假如运用PROTEL,网表须载入两次以上(没有任何提示信息)才能够承认载入无误。(4) 布局① 首先要确认参阅点。一般参阅点都设置在左面和底边的边框线的交点(或延长线的交点)上或印制板的插件的第一个焊盘。② 一但参阅点确认今后,元件布局、布线均以此参阅点为准。布局引荐运用25MIL网格。③ 依据要求先将一切有定位要求的元件固定并确定。④ 布局的基本准则A. 遵从先难后易、先大后小的准则。B. 布局能够参阅硬件工程师供给的原理图和大致的布局,依据信号流向规矩放置首要原器材。C. 总的连线尽或许的短,要害信号线最短。D. 强信号、弱信号、高电压信号和弱电压信号要彻底分隔。E. 高频元件距离要充沛。F. 模仿信号、数字信号分隔。⑤ 相同结构电路部分应尽或许采纳对称布局。⑥ 依照均匀散布、重心平衡、版面漂亮的规范来优化布局。(5) PCB规划遵从的规矩① 地线 地线回路规矩环路最小规矩,即信号线与其回路构成的环面积要尽或许小,环面积要尽或许小,环面积越小,对外的辐射越少,接纳外界的搅扰也越小。针对这一规矩,在地平面切割时,要考虑到地平面与重要信号走线的散布,防止因为地平面开槽等带来的问题;在双层板规划中,在为电源留下满足空间的状况下,应该将留下的部分用参阅地填充,且添加一些必要的过孔,将双面信号有用连接起来,对一些要害信号尽量选用地线阻隔,对一些频率较高的规划,需特别考虑其地平面信号回路问题,主张选用多层板为宜。② 窜扰操控窜扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的彼此搅扰,首要是因为平行线间的散布电容和散布电感的效果。战胜窜扰的首要办法是:A.加大平行布线W规矩。

  对应地线回路规矩,实践上也是为了尽量减小信号的回路面积,多用于一些比较重要的信号,如时钟信号,同步信号;对一些特别重要,频率特别高的信号,应该考虑选用铜轴电缆屏蔽结构规划,行将所布的线上下左右用地线阻隔,并且还要考虑好怎么有用的让屏蔽地与实践地平面有用结合。

  相邻层的走线方向成正交结构,防止将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以削减不必要的层间窜扰;当因为板结构约束(如某些背板)难以防止呈现该状况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面阻隔各布线层,用地信号线阻隔各信号线。

  关于导通孔密布的区域,要注意防止孔在电源和地层的挖空区域彼此连接,构成对平面层的切割,然后损坏平面层的完好性,并从而导致信号线在地层 的回路面积增大。

  翻开USB驱动文件夹下的PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130.exe装置文件,按提示装置USB转串口驱动程序。装置完结后,刺进USB下载线后,在[开端]-[操控面板]-[打印机和其他硬件]-[设备办理器],在“端口”分支下有(Prolific USB-to-Serial Comm Port(COMX)。X表明串标语,假如没有阐明USB转串口驱动没有装置,须重新装置。记住括号里的COM标语。

  //请先了解ADC0832模数转化的串行协议,再来读本函数,首要是对应时序图来了解,本函数是模仿0832的串行协议进行的



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