基于單片機(jī)的酒精濃度測試儀設(shè)計(jì)摘要中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得私家車的占有量越來越高。人們生活水平的提高，車輛的大幅度增多，也使得道路安全問題越來越嚴(yán)重。有些事故是讓人回天乏術(shù)的，而有些事故是完全可以避免的。比如酒后駕車，這種行為是對自己以及他人生命的嚴(yán)重不負(fù)責(zé)。為了遏制這種行為，對駕駛員進(jìn)行酒精濃度測試不失為一種有效的方法。酒精濃度測試儀不僅要能準(zhǔn)確測出酒精的濃度，而且要讓測試人員讀出該濃度。當(dāng)然也要有報(bào)警裝置，提醒人們濃度超標(biāo)。本設(shè)計(jì)目的在于實(shí)現(xiàn)對不同的酒精濃度的檢測和顯示，通過適當(dāng)改進(jìn)可以用于對駕駛員進(jìn)行是否酒后駕車的檢測。本文主要采用STC89C52單片機(jī)與MQ-3型氣體傳感器，而且能夠?qū)︼@示出所測量的數(shù)據(jù)，加之二極管的使用就可以簡單地顯示出所測的酒精濃度。當(dāng)其濃度超過允許值時，檢測儀將發(fā)出蜂鳴聲。關(guān)鍵詞:酒精濃度檢測；STC89C52單片機(jī)；MQ-3氣體傳感器；A/D轉(zhuǎn)換，AlcoholtesterbasedonMCUAbstractTherapiddevelopmentofChina'seconomymakestheshareofprivatecarsincrease.What’smore,theimprovementofpeople'slivingstandardsandasubstantialincreaseinthevehiclemakestheroadsafetyproblemgetworse.Someaccidentsarebeyondresurrection,whileothersarecompletelycanbeavoided.Suchasdrunkdriving.suchbehaviorisseriousnotresponsibletotheirandtheothers’lives.Inordertocurbthisbehavior,thedriveralcoholtestisaneffectivemethod.Alcoholtesterisnotonlyabletoaccuratelymeasuretheconcentrationofalcohol,butalsocanlettestersreadstheconcentration.Ofcourse,wehaveanalarmsystemtoalertpeopletotheconcentrationexceeded.Thedesignaimstoachievedifferentalcoholconcentrationdetectionanddisplay.Anditcanbeusedforthedriverisdrunkdrivingteststhroughappropriateimprovements.ThispaperusesSTC89C52MCUandMQ-3GasSensorasthemaindevices.Withtheuseofthediode,thealcoholtestercandisplaythemeasureddataandsimplyshowthealcoholconcentrationmeasured.Whentheconcentrationexceedstheallowablevalue,thedetectorwillbeep.KeywordsSTC89C52microcontroller;MQ-3gassensor;A/Dconversion目錄第1章緒論 11.1酒精測試儀現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 11.2酒精濃度檢測儀設(shè)計(jì)的意義 11.3研究內(nèi)容 21.4系統(tǒng)總體思路 2第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 32.1總體設(shè)計(jì) 32.2控制模塊方案論證 32.3顯示模塊方案論證 3第3章硬件電路設(shè)計(jì) 53.1單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 53.1.1單片機(jī)介紹 53.1.2STC89C52的功能特性 63.1.3STC89C52的原理說明 63.2MQ3氣體傳感器 73.2.1MQ-3主要技術(shù)指標(biāo) 73.2.2MQ-3結(jié)構(gòu)、外形、測試電路 83.2.3MQ-3傳感器調(diào)理電路 103.3電源電路 113.4ADC0809 113.5LCD液晶顯示模塊 123.5.1LCD1602顯示模塊技術(shù)參數(shù) 123.5.2LCD602顯示模塊功能 133.6發(fā)光二極管顯示報(bào)警電路 153.7閾值存儲電路 163.8系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖分析 16第4章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 184.1主程序設(shè)計(jì) 184.2分部分軟件設(shè)計(jì) 194.2.1ADC程序流程圖 194.2.2LCD程序流程圖 20第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 215.1調(diào)試步驟 215.1.1按鍵修改酒精閾值程序 215.1.2模數(shù)轉(zhuǎn)換測試 215.1.3液晶顯示程序設(shè)計(jì) 225.1.4聲光報(bào)警測試 255.1.5整體功能調(diào)試程序 255.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 25結(jié)論 27致謝 28參考文獻(xiàn) 29附錄A譯文 30STC89C51RC/RD+系列MCU 30附錄B外文原文 38STC89C51RC/RD+seriesMCU 38附錄C 51附錄a：全局變量頭文件和延時模塊 51附錄b：AD轉(zhuǎn)化模塊 53附錄c：24c08存儲模塊 54附錄d：LCD顯示模塊 59附錄e：主函數(shù) 64第1章緒論1.1酒精測試儀現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢汽車的發(fā)明，使世界的文明跨出了一大步。汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展使得擁有汽車已不是遙不可及的夢?，F(xiàn)在幾乎每家每戶都有汽車，汽車讓人們的距離不再遙遠(yuǎn)，但交通事故卻給人們帶來了不可挽回的悲劇。交通事故多發(fā)的原因有很多，其中能避免的就是由于酒后駕車引起的交通事故。中國的酒桌文化由來已久，很多人認(rèn)為自己雖然喝了酒，但是還是能掌控車輛。但是這是完全錯誤的，在酒精的作用下，人的大腦并不能做出正確的判斷，容易錯誤的操控車輛，從而導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。為了從根源上遏制由于酒后駕車引發(fā)的交通事故的發(fā)生，酒精濃度檢測儀的誕生便可以方便快捷的解決這一問題。不僅如此，涉及到酒精濃度檢測的食品加工、釀酒等行業(yè)，也廣泛運(yùn)用酒精濃度檢測儀來提高生產(chǎn)安全性。由于科技的飛速發(fā)展，用于檢測酒精濃度的首要元件——?dú)怏w傳感器越來越符合現(xiàn)代社會的生產(chǎn)需求。用來檢測酒精濃度的傳感器正朝著功耗低，功能多，方便，快捷的方向發(fā)展。地球上大部分國家使用的都是呼吸式酒精濃度檢測儀，只要駕駛?cè)藛T對著檢測儀呼氣，就可以現(xiàn)場檢測出駕駛員體內(nèi)的酒精濃度，確定他們有沒有酒后駕車，以及是否為醉酒開車。這樣就可以大大減少這種可避免的交通事故的發(fā)生。1.2酒精濃度檢測儀設(shè)計(jì)的意義進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)生了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們的生活水平越來越高，私家車幾乎成為每家每戶的必備品。凡事有利有弊，有私家車的人大多生活質(zhì)量還不錯，這種情況下，聚會，談生意等場合下飲酒的可能性也相對比較大。由于駕駛員飲用大量酒精后導(dǎo)致駕駛?cè)藛T判斷力降低，不能很好的操控機(jī)動車，從而導(dǎo)致非常嚴(yán)重的交通事故，家破人亡，慘絕人寰的事情頻頻發(fā)生。為什么喝酒以后不宜開車呢？那是因?yàn)榫坪篑{車，由于駕駛員體內(nèi)酒精濃度比較高，會使其反應(yīng)速度比較慢，對危險(xiǎn)的評估能力比較低，因而不能對危險(xiǎn)起到很好的控制，悲劇就此發(fā)生。而酒精濃度檢測儀可以檢測出駕駛員體內(nèi)的酒精濃度，從而預(yù)防駕駛員酒后駕車，從而減少因酒后駕車導(dǎo)致的交通事故的發(fā)生。因此研究酒精濃度測試儀對這個社會的安定和諧是有重大意義的。1.3研究內(nèi)容本論文研究的主要內(nèi)容如下：（1）氣體傳感器：本設(shè)計(jì)使用的是MQ-3氣體傳感器。主要研究MQ-3氣體傳感器的性能特性，以及怎樣將其運(yùn)用到本設(shè)計(jì)中去；（2）單片機(jī)：選擇STC89C52單片機(jī)，作為控制單元；（3）模數(shù)轉(zhuǎn)換：模擬電壓信號經(jīng)放大電路被放大后，通過單片機(jī)內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將模擬電壓信號變成數(shù)字電壓信號；（4）LCD顯示器：數(shù)碼管顯示器上顯示其測得的酒精濃度，并與所設(shè)置的濃度閾值進(jìn)行對比，若超過閾值，則通過蜂鳴器發(fā)出報(bào)警；（5）軟件方面：通過對單片機(jī)的編程，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在數(shù)碼管上的顯示1.4系統(tǒng)總體思路設(shè)計(jì)酒精濃度檢測儀首先要有一個氣體傳感器將乙醇的濃度變成電信號。本設(shè)計(jì)選擇的是MQ-3型氣體傳感器，該傳感器靈敏度高，價(jià)格低，使用方便，是做酒精濃度檢測儀的不二之選。而傳感器得到的電信號不能直接用來傳輸給單片機(jī)，因此得到的信號要經(jīng)過一定的電路處理，變成0～5V的模擬電壓后方能輸出。由于這里得到的是模擬電壓，要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器才能將其變成數(shù)字電壓。這里選用STC89C52單片機(jī)的好處就體現(xiàn)出來了。因?yàn)镾TC89C52單片機(jī)內(nèi)部自帶的A/D轉(zhuǎn)換模塊，無需外接轉(zhuǎn)換器，這樣就大大地降低了設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)成本。模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換后便會輸出酒精濃度的數(shù)據(jù)，把該數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的醉酒閾值進(jìn)行對比。要想實(shí)現(xiàn)酒精濃度值在數(shù)碼管上顯示或報(bào)警，就要將該該數(shù)據(jù)送到單片機(jī)的P1口，再通過STC89C52單片機(jī)進(jìn)行一些軟件程序的處理。 第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)圖2-1總體設(shè)計(jì)框圖本論文的第一步就是信號采集模塊，即由傳感器采集酒精濃度信號。然而采集到的僅僅是模擬信號，所以要通過一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將原本的模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。這就要求單片機(jī)內(nèi)部能進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。出于這方面的考慮，就選擇了STC89C51型單片機(jī)。這樣省去了不少麻煩。單片機(jī)作為控制模塊與LCD顯示器相連接，并通過編程，控制其顯示出所測試的乙醇的濃度。同時單片機(jī)還與鍵盤連接，這樣就能改變閾值，使所設(shè)計(jì)的酒精濃度檢測儀適應(yīng)多種場合需要。另外所測得的酒精濃度與閾值做比較，當(dāng)超過預(yù)設(shè)閾值時，報(bào)警器就會發(fā)出報(bào)警。2.2控制模塊方案論證控制模塊主要是由單片機(jī)來完成。單片機(jī)接收酒精濃度傳感器送來的模擬數(shù)據(jù)，首先要將其變成數(shù)字量。然后通過對單片機(jī)的一系列編程，使其控制LCD顯示器顯示酒精濃度值。同時，通過鍵盤改變閾值，把設(shè)置的閾值傳送給單片機(jī)，這樣就能使測得的酒精濃度與實(shí)時閾值相比較，并將比較結(jié)果通過單片機(jī)傳達(dá)給聲光報(bào)警器。最終實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。2.3顯示模塊方案論證顯示模塊選擇LCD液晶顯示器來完成，因其符合設(shè)計(jì)的需求，將單片機(jī)的P0口與LCD相連便可傳輸經(jīng)過單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)，使酒精濃度值在LCD上顯示。通過一系列編程，便能達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)想的結(jié)果。第3章硬件電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)電路設(shè)計(jì)單片機(jī)介紹STC89C52單片機(jī)是宏晶公司生產(chǎn)的STC系列增強(qiáng)型8051單片機(jī)，這種單片機(jī)幾乎囊括了采集數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制過程中所有的單元模塊。這種單片機(jī)的指令代碼完全可以兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，這樣既能使元件性能提高，又不用大費(fèi)周章的重新編寫指令代碼。STC89C52單片機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)的8051基礎(chǔ)上新增了許多實(shí)用功能：ISP/IAP編程方式，6時鐘/機(jī)器周期模式，內(nèi)部擴(kuò)展RAM,雙DPTR數(shù)據(jù)指針，擴(kuò)展P4口，內(nèi)置看門狗電路，多種復(fù)位方式，省電模式實(shí)現(xiàn)超低功耗，PCA/PWM功能。相較于傳統(tǒng)的8051功能更加強(qiáng)大。其引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1STC89C52單片機(jī)管腳圖STC89C52的功能特性（1）內(nèi)有增強(qiáng)型52內(nèi)核。（2）工作電壓：3.4～5.5V。（3）內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位，使復(fù)位可靠更高，8級可選復(fù)位門檻電壓，徹底省掉外部復(fù)位電路。（4）低功耗設(shè)計(jì)（5）工作頻率：0～35MHz,相當(dāng)于普通8051:0～4205MHz。（6）通用I/O口，無需上拉電阻便可作為總線擴(kuò)展用，但必須加上上拉電阻才能作為I/O口使用。（8）UART(通用異步串行口)。（9）具有片上集成512字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲器。（10）具有片內(nèi)EEPROM功能（11）ISP/IAP，，無需編程器/仿真器便可通過串口直接下載用戶程序，而且速度非常快。（12）8通道，8位逐次逼近式ADC。（13）捕獲/比較單元（PWM/PCA)STC89C52的原理說明圖3-2單片機(jī)系統(tǒng)原理圖STC89C52單片機(jī)為52內(nèi)核8位單片機(jī)，選擇這個型號的單片機(jī)的一個重大原因是它內(nèi)部集成了8位多路A/D轉(zhuǎn)換模塊。如圖3-2所示，這個單片機(jī)系統(tǒng)原理圖適用于常用檢測。該原理圖中STC89C52占主要地位。MQ-3傳感器模塊將檢測電壓信號通過AOUT這條線送入單片機(jī)的ADC7端口進(jìn)行處理，然后經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部的ADC0809處理后，變成數(shù)字電平信號，由單片機(jī)的P0口送出。P0口則與LCD顯示器相連。通過把數(shù)據(jù)信號傳送給LCD使其顯示出測得的濃度。這樣更加直觀的讓使用者知道濃度的具體值。然后比較測得的酒精濃度與閾值大小。如果測得的信號如果超出閾值，就會發(fā)出報(bào)警信號。另外上圖最下方是一個時鐘電路，用于產(chǎn)生時鐘信號。P1.0與P1.1是與外部存儲器相連的，這個存儲器用于存儲設(shè)定的閾值，這樣就能更加人性化，使該設(shè)計(jì)的應(yīng)用場合更加廣泛。3.2MQ3氣體傳感器酒精濃度檢測的準(zhǔn)確性決定于其所用的傳感器。而MQ-3乙醇?xì)怏w傳感器具有較高的靈敏度，和較好的穩(wěn)定性，可以應(yīng)用用于機(jī)動車駕駛?cè)藛T及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，也用于其他場所乙醇蒸汽的檢測。其技術(shù)特點(diǎn)為：靈敏度高，酒精濃度的細(xì)微變化，都能檢測出來對于外界的干擾具有良好的選擇性具有快速的響應(yīng)恢復(fù)特性有效工作時間比較長而且比較穩(wěn)定具有簡單的驅(qū)動回路具有信號輸出指示能夠輸出兩路信號TTL輸出有效信號為低電平這時可直接接單片機(jī)MQ-3主要技術(shù)指標(biāo)表3-1MQ-3主要技術(shù)指標(biāo)MQ-3結(jié)構(gòu)、外形、測試電路如圖3-3所示，是MQ-3傳感器的內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)。因其良好的特性，而且價(jià)格便宜，所以這種傳感器被廣泛用于單片機(jī)學(xué)習(xí)中。和一般的電子元器件一樣，它只需要5V電壓為其供電，因此功耗比較低。使用時應(yīng)注意要預(yù)熱20s，這樣更能確保其檢測的準(zhǔn)確性。圖3-3MQ-3氣敏元件結(jié)構(gòu)圖表3-2MQ-3傳感器的主要組成材料表下圖3-4為MQ-3乙醇?xì)怏w傳感器的靈敏度曲線。其工作原理是，當(dāng)酒精氣體濃度發(fā)生改變時，MQ-3的氣敏電阻也隨之改變，由圖可以看出，該傳感器的靈敏度非常高，因此準(zhǔn)確性也比較高。圖3-4MQ-3乙醇?xì)怏w傳感器靈敏度曲線MQ-3傳感器調(diào)理電路圖3-5為MQ-3乙醇?xì)怏w傳感器接入電路原理圖。其實(shí)物圖如圖3-6所示。MQ-3測得的信號，經(jīng)過一定的電路處理后，在輸入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊。這樣更便于單片機(jī)處理信號。圖3-5傳感器模塊原理圖圖3-6MQ-3傳感器模塊實(shí)物圖本論文所設(shè)計(jì)的傳感器模塊為了方便與單片機(jī)系統(tǒng)連接組成酒精濃度檢測儀。RP是用來調(diào)節(jié)閾值的，當(dāng)LM393的2腳(即測得的酒精濃度信號)比3腳高時，其1腳就會輸出低電平。這時LED燈就會亮起。圖中R3為限流電阻，C1為濾波電容。而且該電路有兩路信號輸出，另一路是MQ-3檢測到的模擬量，通過AOUT與單片機(jī)ADC7端口相連，實(shí)現(xiàn)模擬信號送入A/D轉(zhuǎn)換模塊。3.3電源電路本設(shè)計(jì)采用USB接口供電，供電電壓為5V。當(dāng)USB接口與電腦相連時，并不能直接供電，而要通過內(nèi)含的PL2303芯片的轉(zhuǎn)換電路才能實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)進(jìn)行程序編寫。其電路原理如圖所示。圖3-7供電及程序下載電路3.4ADC0809ADC0809是8路8位逐次逼近式的A/D轉(zhuǎn)換器。該器件的主要性能如下：1.采用單一的+5v電源逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換所需要的時間極端，僅為100s。2.分辨率為8位二進(jìn)制碼，總失調(diào)誤差為1LSB。3.具有8通道模擬量選通開關(guān)控制，可以直接接入8個單端模擬量。4.轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號采用三態(tài)邏輯，輸出符合TTL電平。ADC0809引腳功能如下：1.IN0-IN7:8個模擬輸入通道的輸入引腳。2.D0-D7:8位數(shù)字量輸出引腳，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。3.START：啟動信號輸入引腳。A/D轉(zhuǎn)換由正脈沖啟動，其上升沿使ADC0809復(fù)位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換。4.ALE:地址鎖存允許信號，輸入。A/B/C3位地址碼被送入內(nèi)部的地址鎖存器中，以選擇模擬輸入通道。5.EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出。啟動信號后經(jīng)延時，使EOC降為低電平，待轉(zhuǎn)換結(jié)束，恢復(fù)到高電平。6.OE:高電平允許輸入。7.CLK:時鐘信號，典型值為640KHz，范圍為10KHz-1280KHz。8.(+)和(-):參考電壓的正負(fù)端輸入引腳。其典型值為(+)=+5V.(-)=0V。9.和GND:+5V的電源和地。圖3-8模數(shù)轉(zhuǎn)換IN0用于接收MQ-3傳感器傳來的模擬電壓信號，IN1為比較器LM393的電壓信號。D0-D7用來輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號3.5LCD液晶顯示模塊LCD即液晶顯示器，是一種低功耗的顯示器，其應(yīng)用十分廣泛。液晶顯示器可根據(jù)需要將電極做成各種文字、數(shù)字、圖形以獲得各種形態(tài)的顯示。1602是一款通用的字符型LCD，由于其價(jià)格低，采購容易，方便控制，得到廣泛運(yùn)用。1602有14和16條引腳線兩種，區(qū)別在于多了2條背光電源線。主要功能有：40通道點(diǎn)陣LCD驅(qū)動；有行驅(qū)動和列驅(qū)動兩種選擇。LCD1602顯示模塊技術(shù)參數(shù)表3-3LCD1602的主要技術(shù)參數(shù)顯示容量16×2個字符芯片工作電壓4.5～5.5V最佳工作電壓5.0V最佳工作電流2.0mA字符尺寸2.95×4.35mmLCD602顯示模塊功能表3-4LCD1602引腳，符號功能說明引腳標(biāo)號狀態(tài)說明Vss1接地VDD2電源正極（5V）VL3用于調(diào)整液晶顯示器的對比度RS4輸入用于選擇用何種寄存器，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。R/W5輸入讀寫選擇，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作E6輸入使能端，當(dāng)E端從高電平變成低電平，液晶模塊執(zhí)行命令D0～D77～14三態(tài)8位雙向數(shù)據(jù)IOBLA15輸入背光源正極BLB16輸入背光源負(fù)極表3-5LCD1602部分指令說明表指令碼功能01H顯示清屏，數(shù)據(jù)指針清0，所有顯示清008H顯示關(guān)閉06H顯示光標(biāo)移動設(shè)置0CH顯示開及光標(biāo)設(shè)置02H顯示回車，數(shù)據(jù)指針清01602液晶顯示器要想得到廣泛運(yùn)用，就需要包含數(shù)字，英文字母等常見字符。要能擁有這些字符，則需有存儲器存儲這些字符，即有字符發(fā)生存儲器（CGROM)。如何將這些不同形式的字符存儲到液晶顯示器內(nèi)，就需要一種代碼。這種代碼稱為ASCII碼。而且為了不造成混亂，每一個字符都有自己的專屬代碼，比如數(shù)字0的代碼是30H，顯示時模塊把地址30H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到數(shù)字“1”通過對ASCII碼賦值，實(shí)現(xiàn)對LCD顯示器的操作。當(dāng)然也可以直接用字符型常量或者變量賦值表3-6LCD1602寄存器選擇控制表單片機(jī)控制LCD的接口電路如圖3-9所示。其中J2的3腳為背光引腳，與R9和R10電阻連接主要為了調(diào)節(jié)背光亮度，使其不至于出現(xiàn)鬼影。，單片機(jī)對LCD顯示器的控制主要通過J2的4、5、6引腳，這三個引腳為液晶顯示器的RS、E/W和E控制引腳與單片機(jī)的P2.5,P2.6,P2.7相連，。J2的7—14引腳與單片機(jī)的P0.0-P0.7相連，用于傳輸數(shù)據(jù)。圖3-9LCD與單片機(jī)接口電路3.6發(fā)光二極管顯示報(bào)警電路圖3-10聲光報(bào)警電路當(dāng)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號值比預(yù)設(shè)的閾值大時，單片機(jī)的P3.3口輸出低電平。而P3.3口語聲光報(bào)警電路相連，當(dāng)其為低電平時，三級管Q1就會導(dǎo)通，那么二極管就會發(fā)光，而且蜂鳴器也會發(fā)出蜂鳴聲。當(dāng)P3.3口輸出高電平時，聲光報(bào)警電路將不能導(dǎo)通，不會有報(bào)警現(xiàn)象。3.7閾值存儲電路當(dāng)對傳感器模塊的Rp進(jìn)行調(diào)節(jié)時，所設(shè)立的閾值會相應(yīng)的做出改變。這個值必須經(jīng)過存儲，才能用于比較大小。所以必須要有一個存儲器。單片機(jī)通過P1.0和P1.1口對EEPROM進(jìn)行編程，EEPROM將新的閾值存儲到芯片中，從而實(shí)現(xiàn)閾值的重新設(shè)置。芯片AT24C04的SCL和SDA分別與單片機(jī)的P1.0和P1.1相連。圖3-11EEPROM存儲電路3.8系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖分析圖3-12系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖上圖中USB接口與電腦相連，與單片機(jī)的RXD0口和TXD口相連，給單片機(jī)提供5V電源。當(dāng)按下K1鍵時，電路接通，指示燈亮起，說明有供電。EEPROM存儲電路的SCL口和SDA口分別與單片機(jī)的P1.0和P1.1相連，用于存儲新設(shè)定的閾值。下面要解決的問題就是怎樣把傳感器測得的信號傳給單片機(jī)了。傳感器的兩個接口AOUT和DOUT分別與單片機(jī)的P1.7和P1.4相連，用來給單片機(jī)傳輸測得的模擬電壓。經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，將模擬變壓變成數(shù)字電壓，并將其傳送給LCD顯示器。單片機(jī)通過P2.7，P2.6，P2.5與LCD顯示器的4,5,6引腳相連，控制其工作。7-14引腳分別與單片機(jī)的P0.0-P0.7相連，用于傳輸數(shù)據(jù)。第4章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1主程序設(shè)計(jì)圖4-1主程序流程圖程序設(shè)計(jì)的第一步便是使系統(tǒng)初始化，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)可以自行設(shè)定閾值，所以只能通過中斷來設(shè)定需要的閾值。如果沒有中斷即沒有設(shè)置閾值，那么就用之前的閾值。如果有外部中斷，那么就啟動設(shè)定閾值操作。另一方面，氣體傳感器檢測到酒精后，要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊，然后經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理，得到酒精濃度值。這個值一方面要在LCD上顯示出來，另一方面要與閾值進(jìn)行對比，若大于閾值，就要啟動聲光報(bào)警器，若小于閾值就不報(bào)警。程序的主要難點(diǎn)就在怎樣得到酒精濃度值上面。而這項(xiàng)操作主要在單片機(jī)內(nèi)完成的。所以本論文設(shè)計(jì)的酒精濃度測試儀，功耗低，速度快，結(jié)果準(zhǔn)確。4.2分部分軟件設(shè)計(jì) ADC程序流程圖ADC程序流程圖圖4-2ADC程序流程圖因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換必須依靠下降沿觸發(fā)才能啟動，所以編程時要注意做一定的延時，通常為10ms，再進(jìn)入下一步操作。然后才進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，如果轉(zhuǎn)換完成，就會得到數(shù)字電壓，然后經(jīng)過調(diào)用數(shù)據(jù)處理程序就能夠得到所測得的酒精濃度值。如果轉(zhuǎn)換未完成，則繼續(xù)轉(zhuǎn)換。LCD程序流程圖圖4-3LCD控制流程圖在對系統(tǒng)進(jìn)行初始化后，如果檢測到該酒精濃度檢測儀有外部中斷，那么就可以重新設(shè)置酒精濃度閾值。這個閾值不僅要設(shè)置，還要儲存起來，以便與以后要檢測的酒精濃度進(jìn)行比較。如果沒有外部中斷響應(yīng)，那么測得的酒精濃度值還是與之前的閾值比較。第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.1調(diào)試步驟 按鍵修改酒精閾值程序設(shè)置酒精濃度閾值的程序的思路就是，如何讓單片機(jī)知道使用者正在設(shè)置閾值。這就要求檢測儀要不間斷地檢測。一旦發(fā)現(xiàn)有按鍵被按下，就知道要修改閾值。并且按照按鍵按下的次數(shù)修改。檢測到的酒精濃度應(yīng)與最新設(shè)置的閾值相比較，一旦比閾值大，蜂鳴器就要工作而且指示燈要亮起。模數(shù)轉(zhuǎn)換測試A/D轉(zhuǎn)換模塊首先要初始化，然后將得到的關(guān)于酒精濃度的模擬量經(jīng)過一系列處理，變成數(shù)字量。而且要將其通過單片機(jī)傳送到液晶顯示上面。同時得到的數(shù)字量還要與預(yù)先設(shè)立的閾值相比較。液晶顯示程序設(shè)計(jì)液晶顯示器程序首先是要將其初始化,要實(shí)現(xiàn)其能接收單片機(jī)傳來的數(shù)據(jù)。聲光報(bào)警測試 當(dāng)測得酒精濃度超過閥值時，單片機(jī)的P3.3口就會變成低電平，就會激發(fā)蜂鳴器和指示燈工作。整體功能調(diào)試程序本設(shè)計(jì)分成幾個部分共同完成操作，然后分別對不同的模塊進(jìn)行調(diào)試，最后再進(jìn)行整合。再將所有的程序放到keil編譯器里面進(jìn)行編譯，編譯成功后，便會生成HEX文件，再將改程序燒錄到單片機(jī)中，然后上電便可以工作了。上電以后，所設(shè)計(jì)的酒精濃度測試儀便會按照所設(shè)置的初始化程序工作，酒精濃度的閾值也是當(dāng)初設(shè)定的，如果酒精濃度超過該閾值，測試儀就會發(fā)出報(bào)警。如果設(shè)定酒精濃度閾值的按鍵被使用者按下，則酒精濃度的閾值就會被重新設(shè)定，并被保存下來，所測得的酒精濃度將與重新設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，如果超過閾值，就會報(bào)警，而且所測得的酒精濃度值也會在液晶顯示器上顯示。5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的酒精濃度測試儀，采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，相對來說結(jié)構(gòu)簡單，而且使用起來方便。，通過硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件方面的調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)了酒精濃度的檢測。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本能夠滿足設(shè)計(jì)要求。而且通過按鍵，可以修改門限值，當(dāng)檢測到的酒精濃度超出所設(shè)定的閾值時，就會顯示所測得的酒精濃度值，而且系統(tǒng)會自動報(bào)警此次酒精測試儀的設(shè)計(jì)，在軟件方面參考了一些網(wǎng)上的資料，在硬件方面也找了許多書本作為參考。選用STC89C52單片機(jī)的主要原因是其內(nèi)部含有A/D轉(zhuǎn)換功能，這樣就比較方便，而且操作起來也相對簡單。剛開始設(shè)計(jì)電路時，想直接把閥值設(shè)置為定值，直接燒進(jìn)單片機(jī)的程序里，但是后來發(fā)現(xiàn)這樣不能應(yīng)用于實(shí)際，那研究也就失去了原本的意義。于是增加了AT24C02用來存儲閾值。并通過兩個電位鍵來調(diào)整閾值的大小。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺。我熟悉了protel的操作，Keil的運(yùn)用，c語言的知識以及單片機(jī)的使用。我相信將所學(xué)到的知識用到以后的工作中去，一定會增加自己的砝碼。在這期間我發(fā)現(xiàn)的自身的不足，也促使我在將來的學(xué)習(xí)工作中逐漸改善，通過本次學(xué)習(xí)實(shí)踐，我的知識能力得到了提高，也增強(qiáng)了我學(xué)習(xí)新知識的能力。結(jié)論本次設(shè)計(jì)的總的方向的把握不是很難，思路很清晰。要檢測濃度，首先要有傳感器，有了傳感器得到模擬信號就要有模數(shù)轉(zhuǎn)換。變成數(shù)字信號后，要讓使用者知道濃度具體值的大小，，那就需要一個顯示器。同時還要有一個評判是否酒駕的閾值，要想更具實(shí)用性，閾值得能隨意改動，就需要一個存儲閾值的存儲器。而且需要一個比較器，比較測得的濃度和閾值。比較結(jié)果通過報(bào)警器是否工作來實(shí)現(xiàn)。大體需要哪些東西心里有數(shù)了，但是元器件的選擇也是個難點(diǎn)。首先要準(zhǔn)確，其次要方便操作，同時還要功耗低。在具體電路連接時也要考慮其可操作性。電路搭建好了就是編程，這又是一大難點(diǎn)。在參考了好多相關(guān)資料和老師的幫助下，終于如愿得到了預(yù)期的效果?？偟膩碚f，通過這次設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足，還有很多地方需要學(xué)習(xí)。也使我學(xué)到了很多知識。每個新知識的學(xué)習(xí)都會在以后的道路上給自己增添底氣。致謝首先非常感謝老師能在百忙之中抽空指導(dǎo)我的論文，在老師的幫助下，我由原來對單片機(jī)不大了解的人，漸漸熟悉起來。原本也從未用過protel，在老師的幫助下也漸漸知道怎么用，學(xué)到了一樣新的技能。我對c語言的知識已經(jīng)忘得差不多了，在老師的幫助下也完成了軟件方面的設(shè)計(jì)。要不是老師給予我的幫助，我可能根本無法完成這次課程設(shè)計(jì)。衷心感謝老師。參考文獻(xiàn)1肖金球，馮翼.增強(qiáng)型51單片機(jī)與仿真技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社,2011,22-318.2肖金球.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社,2004,17-128.3周鴻武.基于單片機(jī)的酒精濃度檢測儀設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動化，2012,02:6-8.4趙書紅，張健健.基于單片機(jī)的酒精氣體濃度測試儀的設(shè)計(jì)與制作[J].電子世界,2013,20:1-10.5李亞梅，郝雪明，馬艷玲.基于單總線技術(shù)的智能測溫報(bào)警儀研制.晉中學(xué)院學(xué)報(bào)[N]，2008，25.6康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006:123-340.7康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006:10-256.8紀(jì)宗南.單片機(jī)外圍器件使用手冊—輸入通道器件分冊[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2005：121-126.9賈伯年.傳感器技術(shù)[M].南京:東南大學(xué)出版社，2000：55-60.10孫傳友.溫控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)[M].

北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2002：15-27.11何希才.傳感器及其應(yīng)用[M].北京:國防工業(yè)出版社，2001：36-45.12鄭學(xué)堅(jiān).微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社，2006：332-351.附錄A譯文STC89C51RC/RD+系列MCU8.2UART操作模式通過在SFRSCON中設(shè)置SM0和SM1可以使串口（UART）在4種不同模式下工作。其中模式1，模式2和模式3是異步通信。而在模式0下，UART僅作為一個簡單的移位寄存器。模式0：8位移位寄存器當(dāng)寫0s到SCON的SM1和SM0時，就會選擇模式0，使串口進(jìn)入8位移位寄存器模式。通過RXD，串行數(shù)據(jù)進(jìn)入和輸出。TXD口輸出移位時鐘。8個數(shù)據(jù)位最先用LSB發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。波特率固定為1/12系統(tǒng)時鐘周期默認(rèn)值。如果相同的情況在STC-ISP中寫/編程，波特率將為1/6系統(tǒng)時鐘周期。傳輸是通過使用SBUF作為目標(biāo)寄存器的指令開始的。“寫入SBUF”信號也以為著加一個“1”到發(fā)送移位寄存器的第9位，并通知TX控制模塊開始傳輸。內(nèi)部定時是這樣的，一個完整的系統(tǒng)時鐘周期從“寫SBUF”開始到激活發(fā)送結(jié)束。SEND把移位寄存器的輸出值發(fā)送到P3.0的選擇輸出口，同時將移位時鐘發(fā)送到P3.1的選擇輸出口。在移位時鐘的下降沿，移位寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)將右移。當(dāng)數(shù)據(jù)位正好把“0”從左邊移到右邊。當(dāng)數(shù)據(jù)的MSB字節(jié)在移位寄存器中時被存到第9位的“1”的正好位于MSB的左側(cè)，并且左邊的所有位置都包含零。這種情況下標(biāo)志著TX控制模塊做最后一次移位，然后解除SEND并設(shè)置TI。這兩種行為都是在“寫SBUF”后發(fā)生的。當(dāng)REN=1和RI=0時，開始接收。在那之后，RX控制單元寫11111110到負(fù)責(zé)接收的移位寄存器，并在下一時鐘激活接收。接收使能移位時鐘到P3.1的選擇輸出端。在接收被激活時，接收移位寄存器的內(nèi)容向左移一個位置。從右側(cè)取到的值就是P3.0在移位時鐘的上升沿的取樣值。當(dāng)把右邊的數(shù)據(jù)向左側(cè)移一位，當(dāng)最初加載到移位寄存器最右邊位置的“0”移到最左邊的位置，標(biāo)志著RX控制區(qū)將做最后一次移位并加載SBUF。然后RECEIVE被清除，RI被設(shè)置。模式1：8位可變波特率的UART在模式1情況下，STC89xx串行端口可作為一個8位可變波特率的UART?；蛘呤恰巴ㄓ卯惒浇邮掌?發(fā)射器”。這是一個接收和發(fā)送一系列數(shù)據(jù)的設(shè)備，每個數(shù)據(jù)字符接收和發(fā)送串行數(shù)據(jù)之前有一個起始位（低），后面是一個停止位（高）。奇偶校驗(yàn)位的最后一個數(shù)據(jù)位和停止位之間有時會插入相同位。UART的一個基本操作就是并行到串行輸出數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和串行到并行輸入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。在模式1情況下，10比特通過TXD傳送或通過RXD接收。該數(shù)據(jù)幀包括一個起始位（0），8個數(shù)據(jù)位（LSB在前）以及一個停止位（總是1）。對于接收操作，停止位進(jìn)入在SFR–SCON中的RB8。波特率由定時器1或定時器2的溢出率決定。在模式1下的波特率=（2SMOD/32）×定時器1溢出率或=（2SMOD/16）×定時器2溢出率

傳輸就是通過使用SBUF作為目標(biāo)寄存器的指令開始。在“寫SBUF”信號也加載一個“1”進(jìn)入發(fā)送移位寄存器的9th位時，標(biāo)志著正在發(fā)送請求TX控制單元。實(shí)際上發(fā)送過程發(fā)生在16位計(jì)數(shù)器的下次翻轉(zhuǎn)。因此，位時間與16計(jì)數(shù)器是同步的，而不是與“寫入SBUF”信號同步。激活SEND以后開始傳輸，這使TXD是起始位。一比特時間后，DATA被激活，這使發(fā)送移位寄存器輸出到TXD。第一個移位脈沖發(fā)生在那之后。當(dāng)數(shù)據(jù)位移到右邊，零是從左邊移入。當(dāng)數(shù)據(jù)字節(jié)的MSB在移位寄存器的輸出位置，則1就被最初被植入MSB左邊的第9位，并且所有包含零的都在左側(cè)位置。這種情況標(biāo)志TX控制單元將做最后一次移位，然后解除SEND并給TI置位。這發(fā)生在第10除以16翻轉(zhuǎn)在“寫S??BUF”之后。通過檢測1到0的轉(zhuǎn)變開始接收RXD。為了這個目的，RXD被既定波特率的16倍速度采樣。當(dāng)檢測到轉(zhuǎn)換時，分逐16計(jì)數(shù)器立即復(fù)位，同時將1FFH寫入輸入移位寄存器。對照其循環(huán)翻轉(zhuǎn)重新劃分16位計(jì)數(shù)器。16位計(jì)數(shù)器將每個位時間分成16份。在每個位時間的第7，第8和第9計(jì)數(shù)狀態(tài)時，位檢測樣品RXD的值。接受的值是被認(rèn)為在至少2/3的采樣的值??。這樣做是為了抑制噪聲。為了防止錯誤位，如果在第一個位時間接受的值不是0，接收電路就會復(fù)位，單元繼續(xù)尋找另一個1到0的轉(zhuǎn)變。這是為了防止錯誤的起始位。如果起始位有效，則移入輸入移位寄存器，繼續(xù)接受該幀的其余部分。當(dāng)數(shù)據(jù)位“1”從右邊移出到左側(cè)。當(dāng)起始位到達(dá)移位寄存器的最左邊的位置,這是在模式1下的9位寄存器），標(biāo)志著RX控制區(qū)將做最后一次移位，載入SBUF和RB8，并且設(shè)置RI。該信號加載SBUF和RB8并設(shè)置如果RI生成，且僅當(dāng)以下條件滿足時產(chǎn)生最后一個移位脈沖的時間。1）RI=0而且2）無論是SM2=0，或SM2=0和接收到的停止位=1如果任這兩個條件不滿足，接收到的數(shù)據(jù)幀都會丟失。如果兩個條件都滿足時，停止位進(jìn)入RB8，而8位數(shù)據(jù)則進(jìn)入SBUF，并且RI被激活。此時，在上述條件是否得到滿足，該單元繼續(xù)尋找一個1到0的RXD過渡。模式2：9位有固定波特率的UART當(dāng)SM1=1和SM0=0時，串行端口在模式2下作為一個9位固定波特率的UART。11位通過TXD傳送或通過RXD接收。數(shù)據(jù)幀包括一個起始位（0），8個數(shù)據(jù)位，一個可編程的第9位數(shù)據(jù)和一個停止位（1）。發(fā)送時，第9位來自SCON中的TB8。在接收時，第9個數(shù)據(jù)位進(jìn)入SCON的RB8。波特率可編程為1/32或1/64的系統(tǒng)時鐘周期。模式2下的波特率=（2SMOD/64）×SYSCLK傳輸是通過使用SBUF作為目標(biāo)寄存器的指令開始?！皩慡BUF”信號也加載TB8到移位寄存器的第9位，并且告訴TX控制單元，請求發(fā)送。實(shí)際上發(fā)送過程發(fā)生在按16劃分的計(jì)數(shù)器的下次翻轉(zhuǎn)。因此，位時間是與16計(jì)數(shù)器同步劃分的，而不是與“寫入SBUF”信號。當(dāng)SEND被激活，傳輸開始。這使TXD在一比特后開始。DATA被激活，使移位寄存器向TXD輸出比特。第一移位脈沖在那之后發(fā)生。第一個移位時鐘的“1”（停止位）插入移位寄存器的第9位。此后，只有“0”被計(jì)時了。當(dāng)數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)移到右邊，“0”從左邊移入。當(dāng)TB的數(shù)據(jù)字節(jié)在移位寄存器的輸出位置時，停止位剛好在TB8的左邊，并且所有的位置都在包含“0”的左邊。這種情況標(biāo)志TX控制單元將做最后一次移位，然后停用SEND并置位TI。這發(fā)生在“寫SBUF”的16次翻轉(zhuǎn)中的第11次。在RXD檢測1到0的轉(zhuǎn)變開始接收。為了這個目的，RXD被的任何波特率16倍采樣。無論波特率是否確定。當(dāng)檢測到轉(zhuǎn)換時，分逐16計(jì)數(shù)器立即復(fù)位，同時將1FFH寫入輸入移位寄存器。在每個位時間的第7，第8和第9計(jì)數(shù)狀態(tài)時，都要對RXD的值進(jìn)行位檢測。只有2/3的采樣值被接受??。這樣做是為了抑制噪聲。為了防止錯誤位，如果在第一個位時間接受的值不是0，接收電路復(fù)位，單元繼續(xù)尋找另一個1到0的轉(zhuǎn)變。如果起始位有效，則移入輸入移位寄存器，繼續(xù)接受該幀的其余部分。當(dāng)數(shù)據(jù)位從右邊進(jìn)來，“1”移出到左側(cè)。當(dāng)起始位到達(dá)移位寄存器的最左邊的位置，（這是一個模式2和3下的9位寄存器），它標(biāo)志著RX控制區(qū)將做最后一次移位，加載SBUF和RB8，并且設(shè)置RI。該信號加載SBUF和RB8并設(shè)置如果RI生成，且僅當(dāng)以下條件滿足時產(chǎn)生最后一個移位脈沖時間：1）RI=0而且2）無論是SM2=0，或接收到的第9位數(shù)據(jù)=1如果這兩個條件任一個不滿足，接收到的數(shù)據(jù)幀都會丟失。如果兩個條件都滿足時，停止位進(jìn)入RB8，前8位數(shù)據(jù)則進(jìn)入SBUF，并且RI被激活。這時，上述條件是否被滿足，該單元繼續(xù)尋找1至0的RXD輸入轉(zhuǎn)換。需要注意的是接收到的停止位的值與SBUF，RB8或RI無關(guān)。模式3：9位可變波特率的UART模式3，9位可變波特率的UART，除了波特率是可變的，其他和模式2是一樣。模式3下的波特率=（2SMOD/32）x定時器1overflow率或=（2SMOD/16）×定時器2溢出率在四種模式中，傳輸是通過使用SBUF作為目標(biāo)寄存器的指令開始。當(dāng)RI=0和REN=1時，在模式0下開始接收。如果REN=1且輸入的起始位1是到0的過渡，那么在其他模式下啟動一次接收。8.3幀錯誤檢測當(dāng)用于幀錯誤檢測時，UART會在通訊丟失停止位。如果缺少位將設(shè)置SCON寄存器的FE位。FE位股SCON.7位和SM0SCON.7的功能由PCON.6（SMOD0）決定。如果SMOD0被設(shè)置，那么SCON.7的功能是FE。SCON.7的功能是SM0當(dāng)該位用來作為cleared.WhenFE，SCON.7只能由software.Refer清除下圖。8.4多機(jī)通信模式2和3對multiproceasor通信的特殊規(guī)定。在這些模式中9位數(shù)據(jù)被接收。第9位進(jìn)入RB8。接著進(jìn)來一個停止位。該端口可以進(jìn)行編程，這樣當(dāng)收到停止位后，串口中斷將僅當(dāng)RB8=1，此功能是通過設(shè)置位SM2SCON中啟用激活。一種方法要使用此功能在多處理器系統(tǒng)如下。當(dāng)主處理器要數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)侥骋慌_從機(jī)時，首先發(fā)送一個地址字節(jié)以識別目標(biāo)從機(jī)。地址字節(jié)不同于數(shù)據(jù)字節(jié)的第9位為1的地址字節(jié)和0byte.WithSM2=1數(shù)據(jù)，從沒有將一個數(shù)據(jù)字節(jié)中斷。地址字節(jié)，但是，將中斷所有從機(jī)，這樣每個從機(jī)可以檢查接收到的字節(jié)，看看它是否正在addressed.The尋址的從機(jī)將清零SM2位，并準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)字節(jié)將到來。那些沒有被-ING的奴隸解決離開SM2S設(shè)置，并繼續(xù)他們的工作，忽略進(jìn)來的數(shù)據(jù)字節(jié)。SM2在模式0中沒有任何影響，并且在模式1可以用來檢測停止位的有效性。在接收模式1中，如果SM2=1，接收中斷不會被激活，除非vatid停止位被接收。

8.5自動地址識別自動地址識別是一個未來的，它允許UART使用硬件進(jìn)行比較，識別串行比特流特定的地址。此功能通過省去軟件來檢測通過串行端口每串行地址節(jié)省了大量的軟件開銷。該功能通過設(shè)定SCON的SM2位來開啟。在9位UART模式，模式2和模式3，接收中斷標(biāo)志（RI）當(dāng)接收的字節(jié)中包含“給定”地址或“廣播”地址會被自動設(shè)置。在9位模式下要求第9個信息位為“1”，以指示所接收的信息是地址而不是數(shù)據(jù)。8位模式，即模式1下，如果SM2已啟用，收到的信息有一個有效的停止位后的8位地址和信息是一個給定或廣播address.Mode0RI標(biāo)志將被設(shè)置是移位寄存器模式，SM2被忽略。使用自動地址識別功能可以讓一個主機(jī)選擇性的同一個或多個從機(jī)通過調(diào)用給定的從機(jī)地址或地址進(jìn)行通信。所有從機(jī)可以使用廣播地址可以聯(lián)系。兩個特殊功能寄存器用來定義從機(jī)地址：SADDR和地址屏蔽SADEN。SADEN用于定義這些都是SADDR位要使用的，哪些位是“不關(guān)心”。SADEN屏蔽可以邏輯與SADDR打造的“給定”地址，主機(jī)使用該地址對每一從機(jī)。使用給定地址允許扣除其多個從機(jī)被認(rèn)可。下面的例子就顯示了該方案的通用性：在前面的例子中SADDR是相同的，而SADEN數(shù)據(jù)被用于在兩個從站之間進(jìn)行區(qū)分。從機(jī)0要求在0位是“0”而忽略位1。從機(jī)1需要一個“0”位和1位0被忽略。一個獨(dú)特的地址從0將是自11000010從機(jī)1需要一個“0”位1.唯一地址從1是11000001，因?yàn)橐粋€“1”位0將排除從0奴隸都可以在選定的由具有位0=0（從機(jī)0）和位1=0（用于藥膏1）一個地??址同一時間。因此，既可以解決與11000000。在一個更復(fù)雜的系統(tǒng)以下可用于從機(jī)1和2，而不會從0：另外，在上述實(shí)施例中的3從站的分化是在較低的3個地址bits.Slave0要求的bit0=0，它可以通過11100110.從機(jī)1被唯一尋址要求位1=0，它可以由11100101被唯一尋址從機(jī)2要求位2=0和其唯一地址是11100011.要選擇藥膏0和1，不包含從屬2，使用地址11100100，由于有必要使位2=1，以排除從2。廣播地址為每個從由SADDR和SADEN服用邏輯或創(chuàng)建的。在這個結(jié)果零趨于為不用管它。在大多數(shù)的關(guān)心，解釋不用管它因?yàn)槟切?，廣播地址為FFH。復(fù)位時SADDR和SADEN都含有“0”。這將產(chǎn)生的所有“不用管它，以及廣播地址的所有的”無關(guān)“一個給定的地址。這樣有效地禁止了自動尋址模式，允許微處理器使用標(biāo)準(zhǔn)80C51型UART驅(qū)動器不使用此功能。例如：寫一個程序，不斷發(fā)送緩沖器發(fā)送字符。如果輸入的字符在串行端口上檢測，將它們存儲在接收緩沖區(qū)起始于內(nèi)部RAM的位置50H。假設(shè)STC89C51RC/RD+系列單片機(jī)串口已在模式1初始化。當(dāng)定時器1作為波特率發(fā)生器，定時器1的中斷應(yīng)該在此應(yīng)用程序被禁用。定時器本身可針對“定時器”或“cormter”操作進(jìn)行配置，并且在任何的三種運(yùn)行模式中。8.6波特率和演示程序波特率在模式0是固定的：

模式0波特率=

波特率在模式2取決于位SMOD的特殊功能寄存器PCON的價(jià)值。如果SMOD=0（這是復(fù)位值），波特率1/64的系統(tǒng)時鐘周期。如果SMOD=1，波特率為1/32系統(tǒng)時鐘周期。模式2波特率=×（SYSCLK）（SYSCLK）

在STC89xx系列，波特率在模式1和3是由定時器1或定時器2溢出rate.The波特率模式確定1和3是固定的：

模式1,3波特率=（2SMOD/32）×定時器1溢出率

=（2SMOD/32）×2定時器溢出率定時器1溢出率=（SYSCLK/12）/（256-TH1）;定時器2溢出率=SYSCLK/（65536-（RCAP2H，RCAP2L））當(dāng)定時器1作為波特率發(fā)生器，定時器1的中斷應(yīng)該在此應(yīng)用程序被禁用。定時器本身可針對“定時器”或“cormter”操作進(jìn)行配置，并且在任何的三種運(yùn)行模式中。在最typcial應(yīng)用中，它被配置為“定時器”運(yùn)行，在自動重裝模式（高四位的TMOD=0010B）。人們可以通過保留定時器1中斷使能，并配置定時器作為一個16位的定時器運(yùn)行（TMOD的=0001B高四位），并使用定時器1中斷做l6-達(dá)到非常低的波特率與定時器1位軟件重裝。下圖列出了各種常用的波特率以及它們?nèi)绾螐亩〞r器1獲得。當(dāng)定時器2作為波特率發(fā)生器（無論是TCLK或RCLKT2CON是'1'），波特率如下，

模式1,3波特率=第9章IAP/EEPROMSTC89xx系列的ISP使得可以無需從實(shí)際的最終產(chǎn)物中除去的MCU芯片便可更新用戶的應(yīng)用程序和非易失性的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)（在IAP存儲）。這個有用的功能使得廣泛的現(xiàn)場更新的應(yīng)用成為可能。（請注意，ISP需要在ISP-存儲器裝載程序預(yù)編程。）在一般情況下，用戶不必知道ISP如何工作的，因?yàn)镾TC提供了標(biāo)準(zhǔn)的ISP工具，并在STC中嵌入ISP代碼運(yùn)樣品。但是為了給ISP的功能制定好方案，用戶需要了解嵌入式閃存的架構(gòu)。嵌入式閃存包括90（最大值）的頁面。每個頁面都包含512個字節(jié)。閃光燈處理，用戶在對它寫數(shù)據(jù)（編程）之前必須在頁面單元刪除它。擦除閃存意味著設(shè)置了閃存作為FFH的內(nèi)容。該芯片有兩種擦除模式可用。一個是質(zhì)量模式，另一種是頁模式。質(zhì)量模式具有更多的性能，但它會擦除整個閃存。頁模式性能較少，但它很靈活，因?yàn)樗鼤陧搯卧獎h除閃光燈。不同于RAM的實(shí)時操作，擦除閃存或?qū)懀ǔ绦颍╅W存往往需要很長的時間等待它完成。此外，它擦除/編程閃存是一個相當(dāng)復(fù)雜的定時程序。幸運(yùn)的是，STC89xx自帶方便的機(jī)制，以幫助用戶讀取/修改Flash內(nèi)容。只用在幾個的SFR填充目標(biāo)地址和數(shù)據(jù)，并且觸發(fā)內(nèi)置的ISP自動化，用戶就可以很容易地擦除，讀取和編程嵌入式閃存和可選寄存器。內(nèi)置應(yīng)用程序是為用戶的讀/寫非易失性數(shù)據(jù)閃存設(shè)計(jì)的。它可能會給存儲參數(shù)這些應(yīng)該是獨(dú)立的電和電源進(jìn)行操作帶來很大的幫助。換句話說，用戶可以在數(shù)據(jù)閃存中存儲數(shù)據(jù)，并且在關(guān)閉MCU和重啟的MCU后，他就可以得到原來的值。用戶可以按照相同的方式ISP程序編程數(shù)據(jù)閃存，所以他應(yīng)該得到關(guān)于SFRISP_DATA，ISP_ADDRL，ISP_ADDRH，ISP_CMD，ISP_TRIG和ISP_CONTR更深層次的理解。附錄B外文原文STC89C51RC/RD+seriesMCU8.2UARTOperationalModesTheserialport(UART)canbeoperatedin4differentmodeswhichareconfiguredbysettingSM0andSM1inSFRSCON.Mode1,Mode2andMode3areasynchronouscommunication.InMode0,UARTisusedasasimpleshiftregister.Mode0:8-BitShiftRegisterMode0,selectedbywriting0sintobitsSM1andSM0ofSCON,putstheserialportinto8-bitshiftregistermode.SerialdataentersandexitsthroughRXD.TXDoutputstheshiftclock.Eightdatabitsaretransmitted/receivedwiththeleast-significant(LSB)first.Thebaudrateisfixedat1/12theSystemclockcycleinthedefaultstate.IfthecorrespondingoptionissetinSTC-ISPWriter/Programmer,thebaudrateis1/6Systemclockcycle.TransmissionisinitiatedbyanyinstructionthatusesSBUFasadestinationregister.The“writetoSBUF”signalalsoloadsa“1”intothe9thpositionofthetransmitshiftregisterandtellstheTXControlblocktocommenceatransmission.Theinternaltimingissuchthatonefullsystemclockcyclewillelapsebetween"writetoSBUF,"andactivationofSEND.SENDtransferstheoutputoftheshiftregistertothealternateoutputfunctionlineofP3.0,andalsotransfersShiftClocktothealternateoutputfunctionlineofP3.1.AtthefallingedgeoftheShiftClock,thecontentsoftheshiftregisterareshiftedonepositiontotheright.Asdatabitsshiftouttotheright,“0”comeinfromtheleft.WhentheMSBofthedatabyteisattheoutputpositionoftheshiftregister,thenthe“1”thatwasinitiallyloadedintothe9thpositionisjusttotheleftoftheMSB,andallpositionstotheleftofthatcontainszeroes.ThisconditionflagstheTXControlblocktodoonelastshiftandthendeactivateSENDandsetTI.Bothoftheseactionsoccurafter"writetoSBUF".ReceptionisinitiatedbytheconditionREN=1andRI=0.Afterthat,theRXControlunitwritesthebits11111110tothereceiveshiftregister,andinthenextclockphaseactivatesRECEIVE.RECEIVEenablesSHIFTCLOCKtothealternateoutputfunctionlineofP3.1.AtRECEIVEisactive,thecontentsofthereceiveshiftregisterareshiftedtotheleftoneposition.ThevaluethatcomesinfromtherightisthevaluethatwassampledattheP3.0pintherisingedgeofShiftclock.Asdatabitscomeinfromtheright,“1”sshiftouttotheleft.Whenthe“0”thatwasinitiallyloadedintotheright-mostpositionarrivesattheleft-mostpositionintheshiftregister,itflagstheRXControlblocktodoonelastshiftandloadSBUF.ThenRECEIVEisclearedandRIisset.Mode1:8-BitUARTwithVariableBaudRateInmode1theSTC89xxserialportoperatesasan8-bitUARTwithvariablebaudrate.AUART,or"universalasynchronousreceiver/transmitter,"isadevicethatreceivesandtransmitsserialdatawitheachdatacharacterprecededbyastartbit(low)andfollowedbyastopbit(high).Aparitybitissometimesinsertedbetweenthelastdatabitandthestopbit.TheessentialoperationofaUARTisparallel-to-serialconversionofoutputdataandserial-to-parallelconversionofinputdata.Inmode1,10bitsaretransmittedthroughTXDorreceivedthroughRXD.Theframedataincludesastartbit(always0),8databits(LSBfirst)andastopbit(always1).Forareceiveoperation,thestopbitgoesintoRB8inSFR–SCON.ThebaudrateisdeterminedbytheoverflowrateofTimer1orTimer2.Baudrateinmode1=(2SMOD/32)xtimer1overflowrateor=(2SMOD/16)xTimer2overflowrateTransmissionisinitiatedbyanyinstructionthatusesSBUFasadestinationregister.The“writetoSBUF”signalalsoloadsa“1”intothe9thbitpositionofthetransmitshiftregisterandflagstheTXControlunitthatatransmissionisrequested.Transmissionactuallyhappensatthenextrolloverofdivided-by-16counter.Thusthebittimesaresynchronizedtothedivided-by-16counter,nottothe“writetoSBUF”signal.ThetransmissionbeginswithactivationofSEND,whichputsthestartbitatTXD.Onebittimelater,DATAisactivated,whichenablestheoutputbitofthetransmitshiftregistertoTXD.Thefirstshiftpulseoccursonebittimeafterthat.Asdatabitsshiftouttotheright,zeroesareclockedinfromtheleft.WhentheMSBofthedatabyteisattheoutputpositionoftheshiftregister,thenthe1thatwasinitiallyloadedintothe9thpositionisjusttotheleftoftheMSB,andallpositionstotheleftofthatcontainzeroes.ThisconditionflagstheTXControlunittodoonelastshiftandthendeactivateSENDandsetTI.Thisoccursatthe10thdivide-by-16rolloverafter“writetoSBUF.”Receptionisinitiatedbya1-to-0transitiondetectedatRXD.Forthispurpose,RXDissampledatarateof16timestheestablishedbaudrate.Whenatransitionisdetected,thedivided-by-16counterisimmediatelyreset,and1FFHiswrittenintotheinputshiftregister.Resettingthedivided-by-16counteralignsitsroll-overswiththeboundariesoftheincomingbittimes.The16statesofthecounterdivideeachbittimeinto16ths.Atthe7th,8thand9thcounterstatesofeachbittime,thebitdetectorsamplesthevalueofRXD.Thevalueacceptedisthevaluethatwasseeninatleast2ofthe3samples.Thisisdonetorejectnoise.Inordertorejectfalsebits,ifthevalueacceptedduringthefirstbittimeisnota0,thereceivecircuitsareresetandtheunitcontinueslookingforanother1-to-0transition.Thisistoproviderejectiono