51单片机课程设计

课程设计说明书

课程设计名称单片机原理及应用课程设计

专业电子信息工程

班级 140405

学号 20141329

学生姓名李延琦

指导教师胡黄水

2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书

注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计的依据。

目录

第一部分：自主设计课设：酒精测试仪 (1)

1 总体方案设计 (1)

1.1 设计要求 (1)

1.2优点及意义 (1)

1.3 系统硬件电路设计 (1)

1.4初步设计思路 (2)

2 硬件电路设计 (2)

2.1酒精检测模块 (2)

2.2显示模块 (2)

2.3报警模块 (3)

2.4 CPU控制模块 (4)

3应用软件设计 (5)

3.1 主程序设计 (5)

3.2 子程序设计 (6)

3.2.1 显示子程序设计 (6)

3.2.2报警子程序设计 (7)

3.2.3 酒精检测子程序设计 (8)

4 系统调试与性能分析 (8)

4.1 开机界面 (8)

4.2 浓度判断 (8)

4.3 阈值修改 (9)

总结： (9)

参考文献 (9)

附录 (10)

附录A 硬件电路图 (10)

附录B 程序清单 (11)

第二部分：课堂设计内容：温度测量系统 (16)

1 实验目的 (16)

2实验内容 (16)

3实验原理 (16)

4实验步骤 (16)

5 流程图： (17)

6 程序清单： (18)

第一部分：自主设计课设：酒精测试仪

1 总体方案设计

1.1 设计要求

本课题要求以单片机为核心，设计一个酒精测试仪，由四部分组成：酒精检测模块，显示模块，报警模块，CPU控制模块。CPU控制模块采用STC89C52单片机进行控制。酒精传感器采用MQ-Sensor传感器模块和ADC0809模数转换模块用于对人呼出酒精气体的酒精度检测，显示模块采用1602液晶显示，报警电路采用蜂鸣器。要求酒精测试仪有以下功能：（1）酒精浓度通过1602液晶显示模块显示出来

（2）酒精浓度超过设定的阈值则蜂鸣器发声进行报警。

1.2优点及意义

本课题采用51单片机进行控制，51单片机具有体积小、运行速度快的特点，用其作为主控芯片进行控制会十分的方便。使用MQ-Sensor气体传感器模块能够快速，准确的检测到酒精浓度，使用1602模块进行显示，直观，方便。

1.3 系统硬件电路设计

系统硬件设计框图。根据设计要求，确定系统的设计方案，硬件由四部分组成。采用STC89c52单品机为CPU控制模块，以MQ-Sensor传感器模块和ADC0809模块组成检测模块，以1602液晶显示组成显示模块，以蜂鸣器组成报警模块。

1.4初步设计思路

（1）定义三组数组表，方便1602显示时进行调用

（2）将adc0809的数据输出端接在单片机的P2口

（3）将MQ-Sensor酒精传感器的TTL输出端接在单片机P1.7口，将AO模拟量输出端接到adc0809的IN0通道。

（4）将1602的数据输入端接到单片机P0口

（5）将蜂鸣器接到单片机P3.3口。

2 硬件电路设计

2.1酒精检测模块

传感器模块采用MQ-Sensor酒精传感器，其模拟量输送给ADC0809进行模数转换，将输出数据发给单片机。

电路中酒精检测传感器的模拟量输出端接在adc0809的IN0通道。

Adc0809的start引脚接到单片机的P1^2口，oe引脚接到单片机的p1^0引脚上，EOC引脚接到了单片机的p1^1口，ciock时钟信号接到了单片机的P1^6引脚上。数字量输出端接到了单片机的P2口。将传感器采集到的酒精浓度经过adc0809输送到单片机中。

2.2显示模块

显示模块采用1602液晶显示屏进行显示，液晶显示具有低功耗，应用接口少，显示量大的特点，所以应用很广。将单片机收到adc0809数字量发送给1602中，进行显示。

将1602的数据输入端接到单片机的P0口，RS引脚接到单片机的P3^5口，将EN使能接口接到单片机的P3^4口，单片机发送数据给1602,1602进行显示酒精的浓度。

2.3报警模块

报警模块采用蜂鸣器进行报警，直观，方便

将蜂鸣器接到单片机的P3^3口，当酒精检测传感器模块TTL电平输出端时证明酒精浓度已经超过了阈值，则启动报警，给蜂鸣器以低电平，蜂鸣器响。否则，给蜂鸣器低电平，蜂鸣器不响。

2.4 CPU控制模块

CPU采用STC89c52单片机，负责整套系统的运行。它包含时钟电路和复位电路。

（1）时钟电路

单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XTAL2两个引脚间，接一只晶振及两只电容就构成

了单片机的时钟电路。

电路中，电容器C1和C2对振荡频率有微调作用，同时帮助晶振起振，通常取值范围在22±0.1PF，一般晶振为

11.0592MHZ，电容取22PF。石英晶体选择11.0592MHZ。

（2）复位电路

单片机系统的复位电路在可以采用的是按钮式上电复位电路形式，其中电阻R采用10KΩ的阻值，电容采22μF的电容值。

3应用软件设计

3.1 主程序设计

酒精测试仪的基本功能是通过酒精传感器采集到气体的酒精浓度，之后经过ADC0809数模转换发送给单片机，之后单片机发送给1602液晶进行显示。

当检测到的酒精浓度值超过了所设计的阈值，则酒精传感器模块将输出低电平，将其接到单片机P1^7引脚上，当单片机检测到该引脚为低电平时，则驱动蜂鸣器发生进行报警。

流程图：