第5章系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析5.1程序介紹本次設(shè)計(jì)原理圖的繪制采用軟件為AD09，英文全名為AltiumDesigner09。AltiumDesigner是由國(guó)外著名企業(yè)Altium公司開發(fā)，收到廣大電子愛好者的\o"喜愛"喜愛，該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)核心單片機(jī)的原理圖繪制、PCB繪制和元器件封裝。支持WindowsXP、Windows7操作系統(tǒng)的操作運(yùn)行。程序界面圖如圖5-1所示。圖5-1程序界面圖AltiumDesigner在原理圖和PCB之間保持了雙向聯(lián)系，從而為整個(gè)設(shè)計(jì)過程提供統(tǒng)一的界面和數(shù)據(jù)模型，提高了產(chǎn)能。通過原理圖編輯器，可以進(jìn)行平行結(jié)構(gòu)、層次化結(jié)構(gòu)和混合拓?fù)湓O(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)復(fù)用，同時(shí)還有許多產(chǎn)能加速工具，包括SmartPaste™、DeviceSheets™、Snippets和全局編輯。設(shè)計(jì)規(guī)則和約束可以從首次設(shè)計(jì)的PCB原理圖中進(jìn)行添加。通過從原理圖到PCB（或從PCB到原理圖）的交叉選擇和交叉探查，可以實(shí)現(xiàn)快速的布局布線和交互式設(shè)計(jì)預(yù)覽（2D和3D通用）。5.1仿真原理圖設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的酒精濃度報(bào)警系統(tǒng)硬件原理圖見圖5-1所示，使用單片機(jī)作為核心控制模塊，集成顯示模塊及報(bào)警模塊構(gòu)建完整的防酒駕系統(tǒng)。系統(tǒng)通過控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)模塊的控制以及數(shù)據(jù)的處理，控制檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員呼出氣體內(nèi)酒精濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。首先對(duì)各個(gè)元器件模塊進(jìn)行功能劃分，判斷當(dāng)前原理圖所用的各個(gè)元器件，有核心模塊依次展開繪制，然后點(diǎn)擊右下角的SCH->SCHLIBList，將左上角選為edit，然后將Name

那一列任意一個(gè)，右鍵選擇Selectcolumn(s)，將全列選中然后從Excel表格中將要修改成的引腳名稱復(fù)制（與選中的引腳個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)），然后Ctrl+V就可以了，同樣方法將引腳更改。否則，需要自己建Excel，參考的原理圖就派上用場(chǎng)了，首先，將原理圖中的CPU雙擊，將下圖中的LockPins去掉√，才能選中原理圖中的元件引腳，接下來選中相關(guān)引腳，不要選中旁邊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，另外，我是一部分一部分選中，否則會(huì)出現(xiàn)順序不對(duì)的問題，比如講PAPB都選中，發(fā)現(xiàn)順序不是PA0~PA15、PB0~PB15了，通過SCH->SCHList，與上圖及其類似，改為edit，將相應(yīng)列復(fù)制到Excel表格中。完成核心模塊的構(gòu)建。核心模塊構(gòu)建圖如圖5-2所示。圖5-2核心模塊構(gòu)建圖依據(jù)以上步驟，在已有元器件庫(kù)中，通過“放置器件”按鍵，或者菜單“放置”菜單欄再選“器件”。點(diǎn)擊放置之后，顯示放置選擇窗口。我們可以點(diǎn)擊選擇我們自己的原理圖庫(kù)中的器件，把設(shè)計(jì)所需要的蜂鳴器報(bào)警模塊按鍵，模塊電源，模塊電源接口，mq-3酒精傳感器，液晶顯示器等各個(gè)元器件依次添加到AltiumDesigner09的工作臺(tái)中，模塊構(gòu)建完成圖如圖5-2所示。圖5-3模塊構(gòu)建完成圖根據(jù)AltiumDesigner09的工作臺(tái)中各個(gè)元器件的自身屬性判斷需要更改的信息，例如電阻值的大小，電容大小，原件擴(kuò)展屬性、以及引腳編號(hào)或者單獨(dú)標(biāo)記總體電路名稱等等，雙擊需要更改的元器件名稱，根據(jù)對(duì)話框內(nèi)信息進(jìn)行屬性更改。元器件屬性更改圖如圖5-4所示。圖5-4元器件屬性更改圖確保所有元器件屬性正確之后，需要對(duì)各個(gè)元器件進(jìn)行連線，已建立電路的聯(lián)通性，通常連線方式有兩種，一種為“物理連接”，另一種為“邏輯連接”?！拔锢磉B接”指的是通過人工方式手動(dòng)是需要連接元器件的每個(gè)引腳通過連接線連接?！斑壿嬤B接”指的是不用實(shí)際的連接，在需要連接元器件引腳上標(biāo)寫英文字符或者是網(wǎng)絡(luò)符號(hào)，只通過字母或者網(wǎng)絡(luò)符號(hào)使各個(gè)元器件引腳虛擬連接。必須保證各個(gè)元器件銀角功能非常熟悉，保證連接無誤才能夠進(jìn)行硬件實(shí)物的布線排版。各個(gè)元器件連線完成圖如圖5-5所示。圖5-5連線完成圖5.2系統(tǒng)仿真結(jié)果檢查在AltiumDesigner09總電路圖之后要進(jìn)項(xiàng)所有元器件的檢測(cè)，在檢查過程中，通過自己所學(xué)知識(shí)和AltiumDesigner09軟件的經(jīng)驗(yàn)可以確保原理圖CPU模塊各個(gè)引腳與各個(gè)電路的連接正確，單片機(jī)的P口連接按鍵控制、液晶顯示和酒精度采集。各個(gè)子電路的數(shù)據(jù)連接和VCC引腳和GND引腳接線。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)只采用AltiumDesigner09軟件完成原理圖的制作，并沒有通過PROTUES完成功能仿真驗(yàn)證，所以在此可以模擬檢驗(yàn)原理圖實(shí)現(xiàn)的功能，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的大小，控制酒精濃度信息的變化，當(dāng)濃度高于我們?cè)O(shè)置的最大值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警裝置；指示燈發(fā)出警示提示用戶。顯示模塊能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)檢測(cè)到的酒精濃度信息，隨著駕駛員呼出氣體內(nèi)酒精濃度的變化顯示信息也能夠動(dòng)態(tài)變化；當(dāng)檢測(cè)到的酒精濃度超出預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，如圖5-6所示。圖5-6按鍵調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠控制報(bào)警模塊及時(shí)發(fā)出提示信息。整個(gè)系統(tǒng)不僅可以達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，且工作穩(wěn)定，性價(jià)比較高。為后期仿真以及實(shí)物的制作奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)原理圖如圖5-7所示。圖5-7系統(tǒng)原理圖為了確保贏點(diǎn)整體系統(tǒng)都具有較高的精確性，所以要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試。因?yàn)樵O(shè)計(jì)調(diào)試可分為上電前和上電后兩種，所以要針對(duì)不同情況選用不同的調(diào)試方法。對(duì)于上電后調(diào)試主要是用來對(duì)上電前調(diào)試進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)的，所以有必要對(duì)上電前調(diào)試進(jìn)行解釋下。上電前調(diào)試主要是為了確保沒有開路、短路焊縫等情況的發(fā)生而做的調(diào)試，實(shí)物圖如圖5-8所示。圖5-8實(shí)物圖所以其主要的工具就是萬用表。萬用表圖片如圖5-9所示。圖5-9萬用表圖此外在調(diào)試時(shí)，還應(yīng)注意元器件的放置如何，是不是存在錯(cuò)誤。是不是存在防焊問題，否則極容易造成安全隱患。在進(jìn)行上電前后測(cè)試時(shí)，如果沒有軟件，那么就需要對(duì)電源的電路輸出入情況和模塊間的情況進(jìn)行檢查和調(diào)試，以確認(rèn)是否正常。要對(duì)電源的輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，確認(rèn)其是否正常，就需要用萬用表進(jìn)行測(cè)量，在利用其電壓檔進(jìn)行測(cè)量之后，需要將其測(cè)得的數(shù)值與理論數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，然后檢測(cè)測(cè)到的輸出入字是不是精確和正常。此外此外用表還能檢測(cè)溫度和紅外傳感器的電壓出入和輸入值。進(jìn)而通過對(duì)比得出是否準(zhǔn)確等信息。實(shí)物運(yùn)行圖如圖5-10所示。圖5-10實(shí)物運(yùn)行圖5.3本章小結(jié)本章節(jié)對(duì)原理圖進(jìn)行檢查，通過系統(tǒng)仿真結(jié)果找到了存在的不足和提出了相應(yīng)的解決辦法。通過了原理圖模擬完成了最終的設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)安全、可靠。從總體看，本次設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)上較為合理，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的防酒駕系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能。

結(jié)論在本文中，主要是開發(fā)了一套基于單片機(jī)的防酒駕系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用微控制器作為核心控制模塊，集成顯示模塊及提示模塊構(gòu)建完整的防酒駕系統(tǒng)。這一設(shè)計(jì)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，操作便捷簡(jiǎn)單；安裝較為方便，能精準(zhǔn)傳達(dá)控制信息，精確度比較高。伴隨著當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，必將會(huì)在更多的領(lǐng)域當(dāng)中得到運(yùn)用。最初進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我在圖書館查閱各種資料，將有用的內(nèi)容記錄下來，努力讓我的數(shù)據(jù)內(nèi)容準(zhǔn)確，經(jīng)過近十周的努力，終于將論文編寫完成，畢業(yè)論文制作讓我有了很多難以忘記的記憶。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我