基于单片机酒精浓度测试仪设计毕业设计(编辑修改稿)

基于单片机酒精浓度测试仪设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

( A D 3 )P 0 . 4 ( A D 4 )P 0 . 5 ( A D 5 )P 0 . 6 ( A D 6 )P 0 . 7 ( A D 7 )E A / V P PP S E NP 2 . 7 ( A 1 5 )P 2 . 6 ( A 1 4 )P 2 . 5 ( A 1 3 )P 2 . 4 ( A 1 2 )P 2 . 3 ( A 1 1 )P 2 . 2 ( A 1 0 )P 2 . 1 ( A 9 )P 2 . 0 ( A 8 )P D I P ( R X D ) P 3 . 0A L E / P R O G 图 39 单片机封装引脚图 这些引脚大致可以归纳成三大类： ⑴ 电源和时钟引脚： Vcc、 GND、 XTAL XTAL2。 Vcc、 GND：单片机电源引脚， 不同型号所需要的电源电压也不同，一般接 5V，有时也接。 XTAL XTAL2：外时钟引脚，单片机内含有振荡电路，为时钟信号服务，此时 XTAL1要输入， XTAL2 要输出。 89C51 有两种时钟方式：弟一种是外时钟， XTAL2 输入信号， XTAL2接地，因其是固定电路，很少用。 还有一种是内时钟，还要在电路中加入石英晶体和振荡电容而产生脉冲，一般常用，所以选用后者。 防灾科技学院毕业设计 13 13 ⑵ 编程控制引脚： RST、 PSEN 、 ALE/ PROG 、 EA/Vpp。 ① RST：复位引脚，高电压触发。 要想其正常工作必需是连续输入至少 2个机器周期，这时才能复位初始化。 复位还分为上电复位和按键复位。 ② ALE/ PROG ： ALE 锁存端，第二功能 PROG 脉冲输入端。 现在单片机内部很完善，一般都不常用这个引脚。 ③ PSEN ：允许输出引脚，低电平触发。 主要控制外部程序储 存器的读操作，一般连接输出允许端 OE. ④ EA/VPP：选择控制引脚。 若 EA=1，就会读取片内程序存储器，若 EA=0，就直接访问外部（ ROM），即使有内部（ ROM）。 ⑶ I/O 口： P0、 P P P3 引脚，均是双向 8位。 除 P0 没有上拉电阻，其它都有，所以 P0要加上一个 10KΩ的上拉电阻。 这些引脚都是独立控制，高电平触发，但要注意有些引脚的第二功能。 因 89C51 内部有 ROM，所以 EA输入高电平，即使 ROM 只有 4KB，但已满足本课题的需要，不用要再扩展 ROM。 其 硬件电路如图 1。 晶振电路和复位电路 单片机最简电路由三个最基本的电路组成，分别是复位电路，时钟电路和电源电路。 有了这三个部分单片机就可以正常工作，缺一不可。 当然，若对最小系统加储存器， A/D等就可以进行更复杂的工作。 89C51 内部含有 ROM，由其组成的最小系统只需加上时钟与复位，如图 310。 当然因电路简单，最小系统功能控制也有限。 图 310最小系统原理图 (1) 时钟电路 89C51 有内时钟与外时钟，因后者电路固定，不灵活，一般都用前者。 如图 311，有两个 30PF 的电容来稳频起振，晶振主要是靠石英晶体，其两侧分别连接 XTAL1 和时钟电路 复位电路 STC89C51 单片机 I/O口 防灾科技学院毕业设计 14 14 XTAL2，由振荡而完成脉冲。 振荡频率一般在 — 12MHz 一般选用 12MHz 或 6MHz。 Y1 H zC230pFC330pF1819 图 311 89C51 内时钟电路 (2) 复位电路 需要在 RST 上持续输入 2个周期以上高电平时 复位初始化（如 果一直输入高电平，复位就一直循环），其又可分为上电复位与按键复位，本课题选用按键复位，其电路如图 312。 按键复位又分电平与脉冲，一般选用电平复位，操作简单方便，只需把 RST 直接连接电源即可。 R110kC110uFS4V C C9 图 312 89C51 复位电路 （ 3） 89C51 中断 中断是为是单片机对外部或内部随机发生的事情实时处理而设置，这能提高单片机对实践的处理能力。 其定义可理解为 CPU 在进行某项工作的时候，发生了另一件事， CPU会接受到处理请求（中断发生）， CPU 就会放下现在做的事（ 中断响应），而去处理刚发生的事（中断服务），等处理完此事后，返回原工作继续作。 图 313。 图 313 中断响应和处理过程 防灾科技学院毕业设计 15 15 LCD1602 液晶 LCD1602 是常用液晶，运用于仪器仪表类居多，可以表达 32 个字符。 因液晶显示器的结构简单，制作方便快捷，也经常出现在生活家电上，如电费计费表，智能冰箱等，它可以让使用者知道想要的数字，符号及图形。 它的原理也很简单，屏幕里的电极作用于液晶分子，从而可以显示。 其又可以划分成 3 种：最简单的发光管，数码管和常 用的液晶显示器。 其中最后一种功能要多些，单片机的开发运用最好的选择。 选择晶液显示器的好处： ①当向液晶显示器输入信号后，正常工作，且持续，也就是一直发光显示，不闪烁，不像其它一些是通过刷新亮点，而且看起来画质清晰，舒服。 ②液晶显示器可以表达 32 个字符，满足大多单片机的需要，它们之间的连接也很简单，焊接时也不容易出错，接受到的信号速度也快。 ③液晶显示器与其它功能相当的显示器比要精致且小。 ④液晶显示器对外部电源耗电量少，因其内部有电极和驱动 IC 提供主要电量，从而大大的节省电量，即低功耗。 （ 1） 引脚介绍： 1 引脚： VSS 即 GND，接地。 2 引脚： VDD 即 Vcc，电源电压，一般需要 5V。 3 引脚： VL是对比度调整端，一般正常工作要输入低电平即接地，由于对比度太高，不易于显示结果，要加一个 10K 左右电位器来降低对比度，避免“鬼影”的出现。 也可输入高电平即接电源，此时对比度太弱，显示结果不清晰。 4 引脚： RS是寄存器的选择，输入不同，作用也不同。 若通入高电平，则表达为数据，若通入低电平，则表达为指令。 5 引脚： R/W 是读写信号端。 如果输入高电平触发，则表达为读操作，如果输入低电平触发，则表达为写 操作。 如果都向 RS 和 R/W 输入一个低电平，则液晶显示器就能进行写入指令也能显示地址。 如果都向 RS 和 R/W 输入一个高电平，则液晶显示器就能进行读忙信号。 如果向 RS 输入高电平而 R/W 输入低电平，则液晶显示器就能进行写入数据。 6 引脚： E是使能端。 如果它的电压发生变化（只能由高变低），则液晶显示器就可以进行执行命令。 防灾科技学院毕业设计 16 16 7～ 14 引脚： D0～ D7 为液晶显示器的 I/O 口。 15 引脚：背光源正极。 16 引脚：背光源负极。 （ 2） LCD1602 的内部工作 LCD1602 的工作原理其实并不复杂，主要是靠点阵字 符来实现显示功能，这些字符都包含在发生储存器里，并且多达 160 个，进而可以表达很多不同的图形，如常用数字，英文等。 这些字符都有自己相对应的固定代码，通过代码就可以把相对应的地址在液晶显示上点亮点阵字符，从而可以看到想要的显示效果。 点阵字符的输入控制是靠指令的编写，下面介绍指令作用。 指令 1： 主要作用是 清 除 显示， 把液晶显示恢复到原来的样子，其 指令码 为 01H。 指令 2： 起 复位 作用，针对对象是光标 ， 主要是把 光标 位置移 到地址 00H，这样就可以进行复位。 指令 3： 对 光标 与 显示 移动控制。 I/D： 控制 光标移动， 如 果输入 高电平 ，则光标 右移， 如果输入 低电平 ，则光标 左移。 S：检测 屏幕 显示 文字 控制。 如果检测到的是 高电平 ，则代表左移或右移 ， 如果检测到的是 低电平 ， 则 代表没有动。 指令 4：显示开关 模式设置。 D：整体显示 开关设置 ， 如果检测到的是 高电平 ，则代表是 开显示， 如果检测到的是 低电平 ，则代表是 关显示。 C： 开关的检测设置 ， 主要针对对象是光标，如果检测到的是 高电平 ，则表明 有光标， 如果检测到的是 低电平 ，则表明没有 光标。 B： 检测 光标闪烁， 如果检测到的是 高电平 ，则表示 闪烁， 如果检测到的是 低电平 ，则表示没有 闪烁。 指令 5： 控 制 光标或显示 的 移位 设置。 S/C：如果输入的是 低电平 的话，则就 移动光标 ，如果输入的是 高电平 ，则就 移动显示的文字。 指令 6：功能设置命令 DL： 一般情况下，如果输入的是 高电平 ，则表示 为 4 位总线， 如果输入的是 低电平 ，则表示 为 8位总线 （本课题选的就是这种类型，而有些则相反）。 防灾科技学院毕业设计 17 17 N： 如果输入的是 低电平 ，则代表成 单行显示， 如果输入的是 高电平 ，则代表成 双行显示。 F：如果输入的是 低电平 ，则表示选择 5X7 的点阵字符， 如果输入的是 高电平 ，则表示选择 5x10 的点阵字符 （不同类型此功能不同）。 指令 7： 控制 RAM，并进行相应的 地址设置 ，随意取出或存入。 指令 8： 控制 DDRAM，并进行相应的 地址设置。 指令 9： 检测是否 忙信号。 BF：这是 忙 的 标志位， 如果输入的是 高电平 ，则代表现在 忙， 就不可以接受输入的命令或数据， 而相反输入的是 低电平 ，则代表现在 不忙 ，就可以接收到输入的 命令或数据 ,这个过程是必要的。 指令 10： 表示 写数据。 指令 11： 表示 读数据。 要使液晶显示器正常工作，必需要检测忙标志位，是否忙，不然写入的指令或数据不接受而失效。 当然值得注意的是：要想显示正确的字符，而不会出现乱码，必需也要先输入相对应 的字符地址，液晶显示器显示我们想要的字符。 如图 314： 图 314 1602 内部显示地址 由图可知， LCD 是 16 字 x2行的，倘若想要读取字符地址 40H，是否只需要输入 40H就可以了。 答案肯定是行不通的，因为有个地址是一直输入高电压的，只要 LCD 液晶工作，那个地址 D7 就持续输入高电平，所以输入的数据要对其进行相应的计算处理，最后得出应该输入 C0H，才可以得到 40H 的地址。 液晶初始化时，必需对显示模式进行设置，而可以不用控制光标，系统默认其自动右移。 需 注意要写入指令钱，必需要检测忙标志位，不然会导致写入的指令不接受而失效。 LCD 液晶主要是靠点阵字符来实现显示功能，这些字符都包含在发生储存器里，并且多达 160 个，进而可以表达很多不同的图防灾科技学院毕业设计 18 18 形，如常用数字，英文等。 这些字符都有自己相对应的固定代码，通过代码就可以把相对应的地址在液晶显示上点亮点阵字符，从而可以看到想要的显示效果。 现在液晶显示器功能，结构都得到了很好的完善，应用广泛。 从液晶显示电路。