时间：2023-03-24 15:47:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇单片机技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1数字电路的特点及分类
和模拟电路比较，其数字电路特点比较突出，从以下几个方面来说：第一、结构简单，能够进行集成化、系列化生产，比较方便，而且成本低，使用方便。第二、具有抗干扰性强、可靠性高、精确度高、稳定性好等优点。第三、在处理功能方面较强，除了能实现数值的运算，还实现逻辑运算和判断。第四、能够进行编程数字电路，很好地实现在各种运算方面的灵活性。第五、通过数字信号的应用，更方便进行存储、加密、压缩、传输。
2.1单片机的定义对于单片机的定义，往往是指把计算机的一个个部件都汇集到一块芯片之中，这就组成的一个微型的系统。而单片机的设计，是为了控制其应用而设计的、以及制造其固有的构造，在国际上，也叫微控制器。
2.2基本结构及特点在单片机芯片内，往往包括以下几部分：CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定时器计数器部分、中断控制系统时钟部分、A/D即模数转换器部分和D/A即数模转换器部分、以及WDT监视定时器等部分。对于单片机，其特点为：1、功能多。2、品种多。3、占用空间少。4、系统所需器件少。对于单片机的应用，包括4大类：第一类：智能仪器仪表；第二类：在工业方面进行测控的；第三类：在民用方面的是一个具有智能型的电子品；第四类：在设备方面是属于计算机的一个外设及通信的设备。
3结合数字电子技术与单片机的应用实例
3.1数字电子钟20世纪末，随着电子技术的发展，现代电子产品已经出现在社会的各个地方，这样就带动了社会的发展，即社会变得信息化，以及提高了现代电子产品的性能化。目前，随着单片机的发展，使其变得高性能化、多品种化，这就逐渐转化为CMOS，最终实现了“功率比较低、体积比较小，容量特别大，性能特别高，价格特别低的设备，在电路方面，其具有了内装片的设备。这种技术属于微控的一个技术。而在单片机模块中，最普边的是数字钟的使用。对于数字钟，是利用数字电子技术而实现的，即能进行分秒来计时的装置，这与机械式时钟不同，其准确性和直观性较高。对于电子钟，往往按照数字电路来进行的，用时、分、秒的数字来显示，属于一个计时的装置，其应用比较广泛，大部分是出现在每个家庭、车站，码头等地方。对于人们的日常生活来看，也是一个必须的、具备的产品。对于数字钟及其扩大应用的研究，这是具有很重要的意义。
3.2由数字电子钟组成的单片机的选择在电子时钟里，对于单片机的选择，往往是以AT89c52为核心的，即作为一个电子时钟的硬件部分。在AT89C52片内，往往利用的是FLASHROM，在3V的超低压下而运行的。其存储空间具有8KB的ROM，而在线编程中，随时可以进行擦除，也不会对芯片产生伤害。一旦把AT89C51作为核心部件，就会对芯片产生伤害。
总而言之，在数字电子技术和单片机的发展前提下，对于我们的生活来说，是有了许多的方便。随着单片机在智能化方面的应用，使得该系统变得规模小、功能多，操作简单、造价低、应用广泛。在数字电子技术与单片机的结合使用，使得单片机的技术发展很快，即具有几十年的发展过程。所以，我们研究其发展是有着重要的意义。
作者：吴晓明单位：国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司
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关键词：单片机，I2C总线，红外遥控
引 言
红外遥控器的特点是使用方便、功耗低、抗干扰能力强，因此它的应用前景是不可估量。论文参考，I2C总线。市场上的各种家电的红外遥控系统技术成熟、成本低廉，但是，为了避免不同品牌、不同型号的设备之间产生误操作，人们在不同的设备中使用不同的传输规则或者识别码，这就使得各个型号的遥控器都只适用于各自的遥控对象，容易造成实际使用中遥控器多而杂，经常搞混的结果。论文参考，I2C总线。本设计本着解决这一矛盾的目的，提出了一种学习型红外遥控器的实现方案。
1 研究内容及目标
本设计首先分析了红外线遥控编解码原理，结合市场上出售的通用型遥控器进行比较，使用单片机对接收到的红外信号进行处理，把经过解码后产生的高低电平以二进制信号1和0的形式进行存储，随后经过调制产生38KHz载波，还原并发射红外线信号，从而达到控制多种家用电器的功能。文中给出了红外线接收发射，以及存储的基本原理及设计思路。
2 学习型红外遥控器硬件电路的设计
2.1系统整体设计
学习型红外遥控器是由单片机（AT89S52）、一体化红外接收头、振荡器（74F132）、红外发射二极管、存储器及行列式键盘组成的。论文参考，I2C总线。论文参考，I2C总线。学习型遥控器分为学习和控制两种状态。在学习状态下，主要完成红外信号的接收及存储功能。首先一体化红外接收头可以完成对其它遥控器发出的红外信号的接收并对其进行解调、整形、放大，然后把信号送入单片机AT89S52中，单片机定时采集一体化红外接收头发出的红外线信号，根据高低电平形成一系列0，1二进制码，并以8位为单位存放到存储器AT24C16以及指定键盘的数据区，从而完成对一个键的学习。如果再学习其它键的功能，方法相同。在控制状态下，单片机对存储器AT24C16和键盘进行寻址，依次读出这些数据，然后单片机以位为定时单位输出给振荡器74F132，调制频率为38KHz，送入放大器，驱动红外发射二极管进行发射，以实现对设备某一功能的控制。系统组成方框图2.1所示。
图2.1系统组成框图
2.2各单元电路设计
2.2.1 红外接收单元
红外接收单元是由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、指令信号检出电路、记忆及驱动电路、执行电路组成。当红外接收器件收到遥控器发射二极管的红外光信号时，它将红外光信号变为电信号并送入前置放大器进行放大，再经解调器后，由指令信号检出电路将指令信号检出，最后由记忆和驱动电路驱动执行电路，实现各种操作。
红外接收电路一般要做成一个独立的整体，称为红外接收头，这主要是因为它对外界干扰十分敏感，为了保证可靠的接收，必须对其严格屏蔽，只留出一个接收红外光的小孔，以防止干扰信号进入。
2.2.2红外发射单元
本设计在发射电路中使用了一片高速CMOS型四重二输入带施密特触发器的与非门74F132芯片。其中“与非”门U7A和U7B组成载波振荡器，振荡频率在38kHz左右。
调制电路是由74F123的两个单稳态触发器U7A和U7B级联构成的可控振荡器。论文参考，I2C总线。当P1.4为高电平时，U7A、U7B 处于稳态，74F132的1脚、4脚为低电平，不驱动红外发射管发射红外载波信号。当P1.4跳变为低电平时，触发U7A并使之进入暂稳态，1脚变为高电平；U7A暂稳态结束时，1脚跳变为低电平，触发U7B进入暂稳态，4脚变为高电平；U7B 暂稳态结束时，4脚跳变为低电平， 变为高电平并触发U7A的上升沿触发端1B，使U7A再次进入暂稳态，从而形成自激振荡，在6脚输出一系列的脉冲信号，经Q1三极管大后送红外发射管，发送红外光信号。
红外发送电路中采用的红外发射器件是塑封的TSAL6200 红外发射二极管，它将周期的电信号转变成一定频率的红外光信号。它是一种高频红外脉冲信号，但脉冲串时间长度是恒定的，根据脉冲串之间的间隔大小，表示传输的是数据“0”还是“1”。红外发射二极管TSAL6200 向空间发射载频为38kHz 的指令码。
2.2.3键盘单元
本设计因为遥控按键较多的原因，采用行列式键盘。
键盘识别采用行扫描法（逐行扫描查询法），这是一种最常用的按键识别方法，其按键识别过程如下：
将全部行线P0.2～P0.4置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键按下，而且闭合的键位于低电平线与3根行线相交叉的3个按键之中。若所有列线均为高电平，则无按键按下。在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平后，然后逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
2.2.4存储单元
为了保证系统意外断电时数据不丢失，本系统采用EEPROM将各种编码数据存放起来。基本原理是利用了单片机与存储器AT24C16的I2C通信过程。存储单元主要采用了AT24C16芯片，该芯片是带有2K字节的加电可擦除，可编程的只读存储器，通过单片机的P0.0和P0.1与AT24C16的SDA和SCL相连，进行读写操作。主要用来存放8位的二进制红外线码。
3 结束语
由于系统中所使用的存储器（AT24C16）的存储空间有限，因而系统目前只能对8个遥控按键进行学习与转发。论文参考，I2C总线。但只要更换一片存储容量更大的存储芯片，并且修改相关读写程序就可以实现对更多遥控按键的学习与转发，除此之外，系统的软、硬件都无须做太大的改动。
在遥控器中，遥控信号之所以要经过调制后再发射出去，主要是为了减小发射功耗并增大发射距离。因而改用更加准确的载波和增大发射驱动电路可以增大该系统的遥控距离。将单片机与计算机通过RS-485进行总线通信，则可通过互联网实现红外遥控对设备的远程控制。
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关键词：收费器，单片机，双音多频，AT89S51
引言
本文具体介绍了怎样利用AT89S51单片机设计和实现一款低成本的可配置性的单路电话计费器。该计费系统可识别市内或长途电话号码，根据号码进行计费；并能显示通话时间和费用；可自动实现全价和折价的转换；计费准确，可方便地查询话单信息；并具有可配置性，可通过按键重新设置费率等参数。成本低，功耗小。完成其可配置性保证了该计费器可适应电信局费率的调整而重新设置计费参数。
1 系统工作原理及功能
1.1系统工作原理
系统中利用CPU控制MT8880以实现DTMF信号的接收与发送，MT8880能接收全部16个DTMF信号，并对8279的显示接口及有关管脚功能进行分析,然后在此基础上设计一种驱动16位七段十进制数码管数据显示及键盘输入阵列计算机应用系统，利用8279可实现对键盘/显示的自动扫描，以减轻CPU负担，简化硬件电路。系统总体框图见图1.1。硕士论文，单片机。
图1.1 系统总体框图
1.2 系统实现的功能
(1) 显示功能
该系统采用16位LED显示器，可实时显示计费系统工作时的各种信息。在拨号时可显示被叫号码，通话时显示通话时长，话费合计，挂机后可通过按键显示通话记录和累计话费等。
(2) 通话计费
在接通电话后，根据所拨电话号码，由计费器自动识别通话类型（市话、长途），接通以后，计费系统立即开始计费，并实时显示通话时间及话费金额。挂机后，显示器上显示此次通话的时间及费用。
(3) 话单查询
在挂机后，通过键盘可直接查询通话记录及费用，通过按键盘上的“查询”键、“上翻”键、“下翻”键，可查询最近的5条通话记录。挂机状态，按“查询”键，计费器显示最后一个话单序号及电话号码；延时后显示通话时长及费用。“上翻”键功能是显示上一条话单信息；“下翻”键功能是显示下一话单信息。
(4) 话费累计
话机处于挂机状态时，按“累计”键，屏幕显示已拨打电话的费用总计。
(5) 设置参数
在设置状态下按“下翻”键，设置费率；若按“0”号键，清除话费累计。
2 电路模块的设计
2.1 AT89S51及其外围电路
AT89S51的P1口作为DTMF信号输入口。MT8880的D0－D3分别接AT89S51的P1.0－P1.3，CP、RSO、R/W¯、CS¯、分别接AT89S51的P1.3－P1.7，IRQL接INT0，工作原理: MT8880每接收一个外部信号IRQL由高变低一次，IRQL接AT89S51的中断0(P3.2)，单片机在中断期间将数据D0－D3从MT8880读入内部数据存储器,中断服务完成后，IRQL由低变高,开始接收下一个信号(设计时应注意中断服务时间小于拔号内部数字时间间隔)。当对外命令时,AT89S51将内部数据D0－D3传送到P1口，然后再从P1口传送到MT8880的D0－D3,数据MT8880中经双音频调制后从TONE脚输出DTMF信号。读写信号R/W¯由P1.6提供,寄存器选择信号由P1.5提供。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC积分电路,使解码数据产生一个延时,让CPU可正确读取数据。硕士论文，单片机。
当手动按下S1，就把RESET引脚拉高，只要该高电平能持续两个以上的机器周期就能使系统复位。系统正常工作时RESET保持在低电平。
时钟电路为CPU提供精确的工作频率，电容C6、C7对振荡频率有稳定作用，其容量的选择通常为30PF左右，振荡频率的选择一般为1.2MHz－12MHz，本系统采用了12MHz的石英晶体振荡器。
2.2 DTMF信号收发电路
目前，电话通信基本上使用双音多频(DTMF)发号，而MT8880是一种完整的DTMF发送与接收器，容易与单片机接口，且可编程控制，故选用MT8880，初始化时，将其设置为DTMF模式，可接收拨号。用户线上的各种信号音(包括拨号音、回铃音、忙音等)都是450Hz的FSK信号。铃流信号：25Hz±3Hz，输出电压90V±15V，电流为300mA。
(1) 接收接口电路设计
当MT8880作为DTMF接收器的时候,DTMF信号经由IN+和IN-输入,经过运算放大并且滤除信号中的拨号音频率,然后发送到双音滤波器,分离出低频组和高频组信号。通过数字计数的方式检出DTMF信号的频率,并且通过译码器译成四位二进制码。四位二进制编码被锁存在接收数据寄存器中,此时状态寄存器中的延时控制识别位复位,状态寄存器中的接收数据寄存器满标识位置位,对外来说,当寄存器中的延时控制识别位复位时IRQL由高电平变为低电平。如果用IRQL作为单片机的中断信号, IRQL由高电平变为低电平,向CPU发出中断申请,当CPU响应中断,读出寄存器中的数据后，IRQL返回高电平。
MT8880的Q1－Q4与单片机的P1.0－P1.3相连，P1.4－P1.7分别与CP，RSO，R/W¯，CS¯相连， DTMF－IN、DTMF－OUT为双音多频信号的输入和输出端子；输入端和输出端分别加了滤波电路。
(2) 发送接口电路设计
当MT8880作为DTMF发送器时,数据总线D0－D3上四位二进制码被锁存在发送数据寄存器中,发送的DTMF信号频率由3.58MHz的晶振分频产生。分频器首先从基准频率分离出8个不同频率的正弦波,行列计数器根据发送数据寄存器中的数据,以八取二方式分离出一个高频信号和一个低频信号,经开关电容作D/A转换,在加法器中合成DTMF信号,并从TONE端输出。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC积分电路,使解码数据产生一个延时,让CPU可正确读取数据。
2.3 模拟摘机电路
根据国家有关标准规定：不论任何电话机，摘机状态的直流电阻应≤300Ω，有“R”键的电子电话机的摘机状态直流电阻应≤350Ω。在挂机状态下，其漏电流≤5μA。因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30mA的电流，交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。
当单片机检测到有效信号时，从CPU送出的摘机信号驱动光耦导通使负载接入，进入摘机状态，使电话线上的电流变为30mA左右，交换机检测到该电流后将线路电压变为十几伏的直流，完成摘机。硕士论文，单片机。
2.4 显示/键盘驱动电路
AT89S51单片机应用系统的键盘显示驱动电路8279的A、B口显示数据输出线分别与2个7447译码/驱动器的输入端相连。硕士论文，单片机。硕士论文，单片机。SL0－SL3扫描输出线接在3－8线译码74LS138的输入端，输出经8位驱动电路后，每位同时驱动2位七段数码管。因此该电路可同时驱动16路七段十进制数码管。74LS47的消隐输入BI¯端与8279的BD端连，当8279的显示数据切换时，D端输出低电平,使74LS47的输出均为低电平，将显示熄灭。由于74LS47的输出驱动电流可达20mA，能直驱动七段数码管。来自RL0-RL7的8根回复线的回复信号,由回复缓冲器并锁存。在键盘工作方式中，回复线作为行列式键盘的行列输入线。在逐行列扫描时,回复线用来搜索每一行列中闭合的键。当某一键闭合时，去抖电路被置位，延时等待10ms后，再检验该键是否继续闭合，并将该键的地址、控制状态一起形成键盘数据被送入8279内部FIFO(先进先出)存储器，即是8279的IRQ端。8279由单片机AT89S51控制，片选线为P2.7,命令/数据选择线A0与单片机地址总线P0联接，这时8279的端口地址为；数据口：7FFEH，命令/状态口：7FFFH。硕士论文，单片机。CLK直接与单片机ALE联接，即以AT89S51的ALE引脚输出作为8279芯片的时钟源，AT89S51内部晶振频率fosc=12MHZ,则fALE=2MHZ,可由8279的时钟分频命令进行20分频，从而使8279工作在100KHZ的最佳频率。
3 总 结
该计费器的特点是低成本，可配置性好，可适应各种不同的费率要求，该计费系统自动识别所拨号码，实现自动计费。但它也存在很多不足之处，我们可以在以下方面进行完善：增加打印机接口，用来打印收费单据等；增加语音录放接口，进行语音提示；还可增加实时时钟/日历芯片接口，可以方便的看到时间。
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【关键词】激光器;温度传感器;蜂鸣报警;单片机;温度监测
1.引言
本文研制了一种基于单片机微处理器控制的温度监测与报警系统，属于小型温控仪，用于实验室半导体激光器的温度监测。系统采用了以单片机为核心，通过温度传感器对激光器温度进行实时监测，并在超过预试温度时，蜂鸣器进行报警。
2.设计总体方案
本设计要实现的功能是：实时显示当前激光器的温度，并且允许用户设定温度阈值，当激光器温度超过阈值时，系统会以蜂鸣器蜂鸣的方式进行报警提示。
依据功能设定，本系统主要分为三个模块：温度采集模块，数据处理模块，用户交换模块。
其中温度采集模块使用的是DSl8B20型单线智能温度传感器，它具有体积小，接口方便，传输距离远等优点。
数据处理模块使用的是AT89C51单片机，其完成温度数据的采集，运算和逻辑控制的功能。
用户交换模块主要有按键和蜂鸣器构成。其中按键用于用户设定温度阈值，蜂鸣器用于提醒用户。
单片机作为主控制器，主要负责处理有温度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示器模块，温度传感器主要用来采集激光器的温度，并把采集到的数据送回单片机，按键电路主要是用来完成单片机复位操作和温度初始值的设定，蜂鸣器电路就是三极管来实现的，用来判断激光器温度是否超出设定数值，显示电路主要用来显示当前温度。
3.温度监测与报警系统各功能的硬件设计
单片机是整个系统的控制中枢，它指挥器件的协调工作，从而完成特定的功能。每一个模块只实现一个特定功能，最后再将各个模块搭接在一起。本系统主要硬件包括电源电路，蜂鸣器电路，LED显示电路以及温度传感器电路。
3.1 主控制电路和测温时控制电路
本次硬件的核心就是AT89C51，其他电路都是围绕他所设计的，温度传感器DS18B20接单片机AT89C51的P2.3口。显示器LED与74LC373相连接到单片机AT89C51的P1.0口至P1.7口，蜂鸣电路接单片机AT89C51的P3.3口，当温度高于预设值时蜂鸣器蜂鸣报警，增加单片机的输出能力，增加单片机的输出电流，故使用电阻来完成。具体原理图如图1所示。
图1 系统电路原理图
图2 传感器电路图
3.2 主要模块的电路
3.2.1 单片机最小系统电路图
单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路.
复位电路：由电容串联电阻构成，当系统一上电，RST脚将会出现高电平。这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。适当组合RC的取值可以保证可靠的复位。
晶振电路：典型的晶振取11.0592MHz（因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通讯的场合）/12MHz（产生精确的us级时歇，方便定时操作）。
3.2.2 蜂鸣器报警电路
本设计采用蜂鸣音报警电路，蜂鸣器的额定电流≤30mA。而对于AT89C51单片机，P3口的灌电流为15mA，由此可见，紧靠单片机的P3口电流是不能驱动蜂鸣的，必须使用晶体管放大电路，为了单片机功率更小，所以使用PNP型晶体管，当激光器的温度超度预设值时，基极变为低电平，蜂鸣器工作。
3.2.3 显示电路
本文采用的是共阴极数码管，因而各数码管的公共极接电源GND，要显示某字段则相应的移位寄存器74HC373的输出线必须是高电平。P0口接8个按键，分别编号为KEY1--KEY8。当某个按键按下时。某个数就显示在数码管上。
3.2.4 传感器电路
在本设计中采用的是DS18B20数字温度传感器，其接线方便，封装成后可应用于多种场合。具体电路图如图2所示。
4.仿真与调试
本次设计的所有仿真都在Proteus里完成，这些仿真包括阈值的设置，蜂鸣器的实现与数码管的显示。在本次设计中，这些仿真都得以实现，系统电路原理图如图3所示。
图3 系统电路原理图
5.结论
本次设计是基于单片机的温度设计，包括硬件部分和软件部分两部分。在论文完成过程中，先从软件部分开始设计出整个流程图，然后才开始硬件电路的设计。但是在软件设计过程中，由于一些客观原因存在，硬件电路不是很美观，一些电容和电阻设计的有点出入，但整体不影响实验结果。在仿真时，学习了Proteus ISIS和Keil Vision3的基本知识，通过此软件对电路的仿真，基本上完成了论文的设计目的。
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论文关键词：智能家电，洗衣机，仿真，AT89S51，PDIP
1引言
随着Internet的日益普及，人们通过Internet不仅可以获得现实世界各种状态的实时变化情况，还可以通过Internet实现远程控制和处理工作，可以从全球的任何一个角落实现对设备的监控，可以使用通用的网络浏览软件访问设备，将消费电子、计算机和通信融为一体，而家用电器的网络化、智能化管理越来越突显需求。
智能家居远程控制系统的核心部分是一个嵌入式Web服务器，系统集有线和无线Web服务器于一体计算机论文，用户可以利用办公室的PC或者手机登录家中的Web服务器，在通过用户名和密码验证后，便可以查看并控制家用电器；系统带有LCD和键盘，具有良好的人机界面；用户还可以通过键盘来设定系统的任务；系统留有丰富的功能扩展接口，通过这些扩展接口将来还可以实现防火防盗和智能抄表等应用。系统结构框图如图1所示。
图1 智能家居系统的总体结构
本文旨在研究智能家电管理系统中基于AT 89S51芯片的洗衣机控制系统的模拟实现。
2 AT89S51芯片概述
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机， AT89S51具有4k在线系统编程（ISP）Flash闪速存储器,采用全静态工作模式,具有三级程序加密琐,32个可编程I/O口线,2个16位定时/计数器,能够采用全双工串行UART通道,具有灵活的在系统编程功能,可灵活应用于各种控制领域。
AT89S51根据封装方式不同，大致分为3种型状,本系统的设计中AT89S51采用PDIP封装模式,如图1所示。
图2 AT89S51封装模式
3 洗衣机控制系统模拟实现
3.1洗衣机控制系统的总体设计
在本系统中，硬件主芯片采用意法半导体的STR710，是整个系统的核心。它作为一个嵌入式网关，将外部网络与内部洗衣机控制器连接在一起，是整个系统运行的平台论文格式。在远程操纵洗衣机方面，STR710负责从GPRS接收到短消息和网络芯片上接收到的以太网数据中提取出用户指令，然后根据该指令操纵相应的网络家电或者查询其运行情况，最后将执行结果反馈到用户终端。系统的软件设计采用分层设计，包括硬件设备驱动层、操作系统层、应用程序接口层和应用软件层。
3.2洗衣机控制器系统设计
根据需求设计的洗衣机控制器的系统逻辑结构设计图如图3所示：
图3 系统总体框图
3.3洗衣机控制器电路设计
采用AT89S51作为控制核心。其中计算机论文，P1.0和P1.1分别用于控制洗衣机的进水阀和排水阀；P1.2和P1.3用于控制洗涤电机的正反转；P1.4～P1.7、P3. 0、P3.1用于驱动7个LED，分别作为工作程序、浸泡和强弱洗指示灯。P3.2接暂停/ 启动键；P3.3分别用于开盖/不平衡中断输入；P3.4被用作输入线，用于监测水位开关状态，为CPU提供洗衣机的水位信息；P3 .5 接程序选择键；P3.7采用分时复用技术，具有两个功能，一方面接强弱选择/浸泡选择键，在洗衣机未进入工作状态时，按触该键可选择强弱洗或开启关闭浸泡功能，另一方面在进水和脱水时，又作为告警声的输出口。
3.4洗衣机控制器软件设计
系统上电复位后，首先进行初始化，洗衣机进入工作程序后，系统首先根据RAM中27H单元的特征字判断洗衣机的洗衣工作程序，洗衣机进入洗涤子程序wash。洗涤是通过驱动电机的正反转实现的。洗涤结束后，退出wash子程序，调用water_out子程序进入排水进程。排水阀排水时间采用动态时间法确定计算机论文，其原理是：根据常用的空气压力水位开关的特性排水结束后，系统调用y子程序进行脱水操作，维持置位状态，保持排水阀开启，离合器在排水阀的带动下使电机主轴与脱水桶联动，实现衣物脱水。然后判断整个洗衣工作是否结束。其原理是：洗衣机在每次洗涤或漂洗工作环节结束后，将存放洗衣工作程序标志的寄存器减1，在脱水工作环节结束后，系统即对该单元进行检测，当检测到为0时，说明整个洗衣工作结束。软件设计主流程图如图4 。
图4 软件主流程图
4 洗衣机控制器仿真工作原理
首先，在通电时蜂鸣器长鸣一声，VD1 被点亮，这表示系统已经准备好接收指令可以开始准备工作了。单片机一直在读取由嵌入式WEB模块通过IIC通道发送过来的状态，当收到嵌入式WEB模块发送的指令后，将得到的数据作为第一项的设置内容计算机论文，即洗涤强度。蜂鸣器短鸣一声进入等待洗涤时间的设置，这个数据同样来自嵌入式WEB模块发送的指令。蜂鸣器短鸣两声进入等待洗涤方式的设置，过程都是相同的长鸣一声后洗衣机按事先的设置开始洗衣， VD1 快速闪烁表示洗衣状态，洗衣机控制器会完成初洗、浸泡、洗涤的工作，之后长鸣表示洗衣结束。洗涤期间单片机的 P2．1 和 P2．3 两个引脚会不断输出高、低电平来操作两个继电器让电机正、反转，同时还要接收嵌入式WEB模块发送的中断信号，以暂停或结束洗涤论文格式。当洗涤过程结束，蜂鸣器长鸣，系统又回到了开机时等待嵌入式WEB模块发送指令的状态。
其次，控制洗衣机可模拟的具体功能有：1、多种程序选择，用户可根据洗涤衣物的材质选择不同的程序，如浸洗、标准、羊毛和快速等。每种洗涤方式有不同的洗涤模式、时间和顺序。2、过程选择，用户可以选择单独洗涤以保留带有洗涤剂的水进行重复使用，可选择单独脱水，犹如脱水机一样计算机论文，等等。3、预约洗涤，用户可根据需要选择几小时后进行洗涤，时间选择范围为1-24小时。4、剩余时间显示，用户可以直接掌握洗涤时间。5、温度控制，可以显示模拟的水温控制。
5 结论
本文设计的洗衣机仿真控制系统连入嵌入式web服务的支持，就能够通过普通PC或GPRS手机访问Internet实现，通过远程控制命令完成对洗衣机参数的设定，对洗衣机进行操作，大大地简化了操作程序。利用单片机AT89S51作为洗衣机的控制器，能充分发挥AT89S51的数据处理和实时控制功能，使系统工作于最佳状态，提高系统的灵敏度。
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论文摘要：目前单片机渗透到我们生活的各个领域，本文介绍了单片机的应用并且根据自己的一些经验谈了单片机应用过程中应该掌握的几个技巧。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，广泛使用的各种智能IC卡等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
一、单片机的特点应用
单片机的特点主要有 ：高集成度，体积小，高可靠性 ；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品 ；易扩展；优异的性能价格比。目前，单片机的应用领域 主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域，单片机的应用更是不言而喻。
二、单片机开发中的几个基本技巧
在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。
1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。
2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。
3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。
4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：测试单片机软件功能的完善性；上电、掉电测试；老化测试；ESD和EFT等测试。有时候，我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。
综上所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧，提高效率，以便于发挥它更加广阔的用途。
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关键词 电子信息 毕业设计 工程实践 课程体系
中图分类号：G642 文献标识码：A
应用型本科院校电子信息类专业的毕业设计一般要求学生独立完成课题的方案设计、电路设计、原理图与PCB图设计、实物制作与调试、撰写论文以及答辩等多个环节，是对电子信息类毕业生工程实践技能和科学研究能力的综合考核。但是，近年来由于高校扩招和生源质量的下降，以及毕业生就业压力增大的影响，导致电子信息类专业毕业论文（设计）的质量出现明显的下降。因此，如何提高毕业设计（论文）的质量已成为高校教学改革研究的一个重要课题。
1 毕业论文（设计）中的主要问题
1.1 学生缺乏工程实践能力
我校工程实践教育中始终存在着“重理论、轻实践”的认识倾向，忽视了大学生实践能力的培养，因此学生在做毕业设计时，有的不会做方案设计；有的缺乏研究思路和方法；有的仪器操作不熟练，不会排除在实物制作与调试中遇到的故障和问题，导致实物没调试成功；这些极大地挫伤了学生的积极性，影响了毕业设计的质量。
1.2 学生投入的时间、精力严重不足
我校的毕业设计安排在第8学期的1～16周，正是企事业单位招聘的高峰时刻，由于如今经济转型，大学生就业压力巨大，寻找一个好单位，需要花费大量的时间去参加招聘会和面试，如果面试成功，用人单位希望学生马上顶岗实习，使得学生在毕业设计中实际投入的时间和精力不足，当然还有极少数学生忙于补考等遗留问题的解决也牵扯了大量的精力，影响了毕业设计的质量。
1.3 学生对毕业设计认识上有误区
我校大多数学生认为毕设对寻找工作单位没有影响，同时认为毕业设计总是可以通过的，没有将毕业设计看成是大学实践活动中最重要的综合实习，是对自己工程实践能力和创新能力的培养，是自己清晰了解设计过程的学习，是自己论文撰写能力的培养，对自己在以后的实际工作中尽快适应社会，影响巨大。
2 提高毕业论文（设计）的措施和建议
2.1 合理设置课程体系，优化教学内容
我校作为应用型本科院校，为培养学生的工程实践能力，对人才培养方案和教学大纲进行了修改，突出学生实践能力的培养，使学生有进行系统设计、实验分析和数据处理的能力。课程体系改革中进行了如下修改：（1）将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、实践教学五个模块。（2）重视专业基础课程平台建设，对电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术等教学内容优化，主要强调电路理论的基本理论和概念，电子器件的外部特性，突出实践运用，加强实验教学，在实验性教学中增加设计性实验。（3）对一些实践性较强的课程，如单片机，将其由专业基础课调整为选修课，考核方式为项目设计，突出学生的实践能力。（4）针对应用型本科的特点，调整专业选修课程内容，突出实践运用，将一些理论性较强的选修课进行调整，如模式识别、图像处理等，调整为射频电路及CAD技术、FPGA通信设计基础、ARM原理与应用等。（5）优化实践教学内容，增加了电子技术课程设计，专业实践课程体系更加合理有序，符合认知规律，学生在一、二年级注重专业基础训练，培养学生的仪器操作能力和建立基本的系统概念，掌握基本的设计流程和动手制作实物的能力；三、四年级则是专业工程设计的培养，使学生具备独立设计一个完整电子系统的能力。（6）为提高学生实践能力，建立实验室开放机制，电子工艺实验室全天开放，学生自主管理，其他专业实验室由学生申请，系部批准后对申请学生开放，尽可能提供实验室给学生使用，提高学生的工程实践能力。（7）改革教学方法和教学手段，在课堂教学和实验教学中引入仿真工具和软件，如MATLAB，MULTISIM，PROTELL等。尤其是单片机教学采用CDIO模式取得了较好的效果。（8）校企合作，与企业合建实验室，如与TI公司合建单片机实验室，将最新的电子技术引入教学中；并设立大学生创业创新基地，鼓励大学生自主学习、探索和开展科研活动。（9）开设科技讲座，扩展学生的知识面，激发学生的创新意识和兴趣。
2.2 对毕业论文（设计）的时间、模式进行调整
（1）由具有中级职称以上的有责任心的中青年教师组成毕业论文（设计）选题小组和指导小组，对选题的综合性、实用性、创新性和时效性进行评价和筛选，强调选题以设计类题目为主，要求软硬件相结合。（2）学生的选题时间可灵活调整，我校鼓励学生参加各种学科竞赛。如大学生电子设计竞赛，在做毕业设计时可选取与学科竞赛相近的题目；参加飞思卡尔的可选取智能车的题目；还有一些学生可在第6学期单片机实践时就选取自己感兴趣的题目作为选题，如有学生在单片机实习时做的是电子抢答器，毕设时做的是无线抢答器，学生完成得非常好。（3）对学生加强教育，认真开好毕业设计动员大会，提高学生的主观能动性，毕业设计是一个自主学习、实践、探索和创新的过程，是学生参加实际工作的一个预演，对学生很重要，消除学生的认识误区，提高学生的积极性。（4）严格毕业论文（设计）考核制度，对在毕业设计中期检查中不合格的给予警告，如在毕业设计中确实不合格的要求二次答辩，二次答辩还不合格的则毕业设计判定不合格。
3 总结
近年来我校通过不断地探索和调研，借鉴其他学校的一些经验并结合本校的实际情况，科学设置课程体系，优化突出应用型教学内容，合理安排毕设时间和组织机构，整合学校实验室教学资源，与企业合建实验室，充分调动学生的主观能动性，达到提高毕业设计质量的目的，从实施的效果来看，已初步扭转质量下滑的趋势。
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论文关键词：单片机，工控机，网络，RS-485通信
在我厂煤气生产各环节中，特别是在变送机、冷鼓、压缩等工段，由于各种原因，煤气渗漏少 量泄漏时有发生，工房车间内渗漏的煤气集聚达一定浓度时会发生爆炸。而长期以来，工房车间内煤气浓度的监测工作仅依靠工人的经验进行判断，这不仅给生产带来了不安全因素，也对车间岗位工人的生命造成了一定的威胁，因此，有必要设计一种多点煤气浓度实时采集监控系统，这种系统能在工控机（IPC）上实时显示测量点的煤气浓度；在该测点浓度超过设定临界值时能自动接通轴流 风机进行排送、吹散并发出相应的报警，还可通过工控机绘制整个生产过程中同一测点的浓度变化曲线图。
该监测系统对煤气厂安全生产有着重要意义。
1、硬件设计
本文设计的煤气浓度采集系统结构框图如图1所示
本系统采用具有国家安全认证的EXDII型煤气浓度监测器作为传感器监测车间机房内的煤气浓度，系统设计包括8个浓度监测模块，1个RS－485 8口HUB，一台工控机（IPC）及信号电缆。浓度监测模块是由89S52为处理器，具有数据采集、数据传输、故障检测功能的控制电路构成。每个模块测量8点浓度工控机，系统共采集64点浓度数据，每个监测模块采用一个AD0832模数转换芯片，通过其八选一多路选通功能控制分时采样的8个监测器输入信号的输入。
每个模块采用1个支持RS－485半双工通信芯片SN75LBC184实现单片机到RS－485网络通信。8个模块通过1个RS－485光电隔离1拖8口的HUB实现与上位机的通信。该模块拥有RS－485到RS－232自动转换功能，可直接接工控机IPC的串行COM口，各监测模块采集的数据通过8口HUB传输到工控机，并在工控机进一步处理、显示。
1.1 煤气浓度监测模块设计
煤气浓度监测模块以单片机AT89S52为核心进行煤气浓度的采集、数据传输及故障检测，电路如图2所示小论文。
单片机P0.0－P0.2口通过锁存器74LS373 接AD0832的ADDA、ADDB、ADDC端，作为8路监测器输入信号的地址选通线分别对8路煤气浓度输入信号通道进行选通并对输入的模拟信号进行模数转换，在其中一路信号转换完成后，AD0832的EOC端向89S52发出中断请求， 单片机启动中断子程序，由P0口从AD0832的D0-D7脚读入并存储数据后，开始进行下一路数据的采集。
煤气浓度监测器选用国家认证EXDII型专用浓度监测器，采用DC24V电源，输出为1－5V信号（0V为故障信号输出），有两路继电器输出，可实现现场两级报警。
P2.0－P2.6、P1.3与一组8个MGA607光耦、驱动管和JZX－22F／4Z DC24V继电器一起构成控制模块，控制8台轴流风机的起停。
在被测点煤气集聚浓度达到安全浓度上限设定值时，P2.0－P2.6、P1.3相应的管脚输出高电平 ，驱动MGA607工作，从而使驱动管工作，使
得JZX－22F/4Z继电器线圈通电，继电器常开点闭合，接通交流接触器控制线圈回路，从而启动轴流风机对集聚在测点所在机房的煤气进行吹散；在被测点的煤气浓度小于安全上限值时，P2.0-P2.6、P1.3相应管脚输出低电平，使MGA607截止，从而使得驱动管截止，继电器控制线圈回路被切断，闭合的常开点断开，切断交流接触器的控制线圈回路，断开轴流风机电源工控机，轴流风机停止运行。
1.2 RS―485通信硬件设计
RS－485串行通信采用差分平衡的电气接口，利用平衡驱动，差分接收的方法，从根本上消除了信号地线，因此，RS－485可用于1200m的远距离，速度为1000kbps的高速通信；降低传输速度，传输距离可以更远；在一条总线上，允许同时存在32个接收器和32个发送器。
因煤气厂车间多为高跨度大面积，多层混凝土结构，其监控操作室到各生产关键部位的距离多在60米以上。为了提高生产的安全性，实时采集到各关键点的煤气浓度值，数据采集模块应尽量靠近测点位置，这就使该数据采集模块分布面积较大，与中央工控机距离较远。因此，本系统选用RS－485串行通信，其转换芯片用支持半双工通信芯片SN75LBC184。该芯片可以支持250kbps的速率，并具有瞬变高压抑制功能，能抗雷击、静电放电，避免因交流电故障引起的非正常高压脉冲冲击。芯片A、B引脚为RS－485总线接口分别与RS－485光隔1拖8口HUB的＋AX,-BX(X=0~7)引脚相连接，D引脚是发送端，R
引脚为接收端，分别与单片机串行口的RXD、TXD连接，RE、DE为收发使能端，与单片机的P1.6口相连，作为收发控制（见图2）。
1.3 RS－485总线到工控机（IPC）信号转换
通用工控机上一般只有2个RS－232串行接口，即COM1口和COM2口，没有RS－485接口。在当前应用中，为了实现资源的有效利用，往往是一台工控机控制一个工业现场RS－485网络，这就意味着必然要实现在多个下位机与工控机之 间的通信，即必须进行电平转换与信号选通。
本系统选用现有的RS－485光隔1拖8口HUB（HUB8485G）。其有1个上位机RS－485／RS－232口和8个下位机RS－485口。其下位机侧可以分别接8个下位机的RS－485口。支持最高通信速率保证9600bps以上、实际可达38.4kbps,同时具有吸收浪涌电流的抗雷击保护功能。HUB8485G适合所有半双工通信软件。其上位机端可以直接将RS－485信号转换为RS－232信号工控机，与工控机的串行COM口连接。
2软件设计
软件设计主要包括：煤气浓度采集模块的浓度数据采集软件设计；数据采集模块与工控机通信部分的软件设计（包括串口初始化、波特率设置、通信协议、数据传输等）；上位工控机温度数据管理监控软件设计。
2.1浓度数据采集软件模块设计
浓度数据采集软件模块流程图如图3所示。单片机采集的浓度数据及传感器状态数据贮在片内RAM中，随时准备供上层软件读取小论文。
2.2通信软件模块设计
各单片机采样模块的通信软件流程图如图4所示。通信软件设计采用从动式中断通信设计，预先设定好各模块的单片机地址。当单片机采样模块接收到上位工控机（IPC）的 “启动采样” 指令时，单片机采样模块开始对该模块的8个浓度监测回路进行采样，并检测其控制的传感器的故障状态。
当单片机采样模块从上位工控机接收到“本模块地址”时，启动该模块与上位机之间的数据通信，传输相应的浓度数据以及煤气浓度传感器的故障状态数据，而地址不符的单片机采样模块在此期间不与上位机进行通信。
2.3 PC端监控软件设计
PC端监控软件用VC6.0编写，主要完成煤气浓度数据管理、数据显示、相应点浓度曲线显示，数据打印以及浓度数据监控等。一旦发现在给定的时间段内，某采样点的数据连续超过临界值，则采用声光报警技术，提醒工作人员采取相应技术措施确保安全生产。
结束语：本系统模／数转化采用500K振荡频率，完成8路采样时间周期在1s以内。上位机通过与监控模块的通信可实现不间断的车间、机房内煤气浓度的实时测控。本系统不仅改变了过去车间机房煤气浓度依靠岗位工人经验判断的落后状况，实现了监测、控制的自动化，上位机还可以提供趋势图、历史数据等功能。对技术问题的分析提供了精确的数据支持。本系统在2005年投入试运行以来，由煤气浓度超标而引发的中毒安全事故为零。实践证明，该系统性能稳定、工作可靠，应用效果良好。
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关键词：单片机； 酒精浓度检测系统； 气敏传感器
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.006
1 引言
现代社会的经济正处于高速发展之中，越来越多的人拥有私家车，并且在近几年，故据事故的比重很大。在如今中国，由酒后驾车所引发的交通事故每年可达上万起，其危害之严重可见一斑，已成为交通事故的第一大“杀手”。
为了实现对于人权的尊重，对于生命的关爱，使更多人的生命权，健康权以及幸福美满的家庭能够得到更好的保护，需要设计一种智能的酒精检测系统可以检测驾驶员的体内的酒精含量。本论文研究的是一种以气敏传感器和单片机为主，检测酒精的浓度，并且具有显示和报警功能的基于单片机的酒精检测系统。
2 基于单片机的酒精测试仪的总体设计方案
此次设计是采用STC12C5A60S2纹机作为主控芯片，设计一款酒精浓度测试仪，用C语言编写主控芯片的控制程序，再结合所构建的特定的电路，使酒精测试仪可键盘输入数据，控制其在LCD显示器上所显示的酒精的阈值，以便于应对在不同情况下，该酒精检测仪进行实际的应用。通过酒精浓度的检测，LCD显示器上会显示出准确的酒精的数值，而经过程序的运行与判断，对不符合的酒精值进行警告，从而引起响应电路的报警，表明驾驶员已经达到酒驾的标准。
在本设计中，由于人饮酒之后，酒精被人体利用消化系统吸收，大约有90%的酒精通过肺部被转化为气体，通过呼吸系统排出，因此直接测量呼出气体中的酒精含量，所以利用气敏传感器来测量呼出的气体，就可以检测出人体大概的酒精含量了。
以下为基于51单片机的酒精测试仪的总设计框图：
3 硬件电路设计
硬件电路分为电源模块，单片机最小系统模块，电源模块，MQ-3传感器模块，1602液晶显示模块，声光报警模块，按键模块。下面分别介绍电源模块，MQ-3传感器模块，1602液晶模块，声光报警模块，按键模块。
（1）电源模块电路。为了进行实物演示的方便，我们并没有给这个单片机系统运用电池供电，而是直接运用DC电源座与数据线将其连接在电脑上，用电脑直接给其供电，使单片机满足5V电压的运行环境。
（2）MQ-3传感器模块。在设计中需要应用到MQ-3气敏传感器，该传感器能够准确的检测出人体呼出气体中酒精的含量，然后通过STC12单片机中内部的A/D转换线路，可以将传感器所检测到的模拟信号转换成数字信号发送到1602液晶上，显示出相应的酒精浓度。
（3）1602液晶显示模块。1602液晶是两行各16字符的字符型液晶，该液晶拥有体积小、功耗低、显示操作简单等优点，刚好满足本设计对于液晶的要求。同时还要加上一个蓝白电位器，便于调节液晶的电压与电流。
（4）声光报警模块。为了能够使酒精浓度的检测产生更加具体的视听感受，所以加上了声光报警模块。当所检测的酒精浓度已经达到或超过所设定的阈值时，由蜂鸣器与LED灯所组成的模块，就会产生蜂鸣器发出刺耳的声音，led二极管发出红光的警告。
4 软件代码调试
系统开始工作，对LCD液晶、阈值、IO口等数据进行初始化，初始化结束，程序进入循环，用MQ3采集酒精气体，对测得气体数值进行AD转换，使得其数据在LCD上显示，若酒精浓度大于阈值，会有声光报警产生。
5 结论
由于本设计使用的是以单片机作为核心控制元件和灵敏的MQ-3气敏传感器，使本酒精浓度检测系统具有功能强、性能可靠。电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。但在实际的操作中，发现气敏传感器浓度下降过快，不方便测量，没有密闭的呼吸管，所测酒精浓度不准确等问题。接下来将以此为基础，更加深层次的探究基于单片机酒精检测系统设计过程，实现理论研究的应用价值。
参考文献：
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【关键词】单片机；计数器；敏感性能；采集系统；二级控制系统；
【中图分类号】TP339【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0356-02
1.单片机的介绍
单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率。
由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。
目前最常用的单片机为MCS-51，是由美国INTEL公司（生产CPU的英特尔）生产的，89C51是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的，其内核兼容MCS-51单片机。
单片机的应用领域：单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：.在智能仪器仪表上的应用，单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备。
在家用电器中的应用，可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。在计算机网络和通信领域中的应用，现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
2.计数器总体思路与结构框图
系统上电复位，计数器自动复位清零。当无物体遮挡时计数器不被触发计数，使之保持原态，计数器显示数值不会变化。当有物体遮挡时使计数器可靠触发，计数器被触发翻转计数。当物体下次到来时，计数器将自动加一，直到加至计数值为999。继续加一，使计数器进入下次从099的循环计数。通过以上分析，数字式光电计数器电路主要由直流稳压电源、光电变换电路（信号采样电路）、信号触发电路和两位数电子计数器电路及译码显示电路等组成。
电路分析。电路中对于第一比较器IC2B，当红外传感器输出的脉冲信号电压小于参考电压时，输出端输出高电平；当输入电压大于参考电压时，输出低电平。对于IC2A，当IC2B输出高电平时，它输出低电平。这时，光耦合器中的发光二极管、光敏三极管导通，使VT导通输出低电平，这是红外传感器在无物体遮挡时脉冲输出端的输出状态。当IC2B输出低电平时，IC2A输出高电平，光耦合器中的发光二极管截止，光电管及VT截止，输出高电平，这是红外传感器被遮挡后脉冲输出端的输出状态。这样，每当传感器被遮挡一次，脉冲形成电路便输出一个计数脉冲。从而触发译码器在数码管上显示计数值。一只计数器上加上两个译码器和两个数码管组成一个两位的电子计数器。它的计数范围为0～999，采用同样的计数器和译码器进行级联便可组成多位计数器。电路中，C4与R12组成开机复位电路，接通电源后由RC电路产生一个复位脉冲加至计数器的复位端R，计数器自动清零。本电路采用脉冲下降沿触发方式，计数脉冲由EN端输入，这时应将CP端接地。
电路的优缺点及改进方法：一是电路的优点，易于实现自动化控制、计数精确、直观性比较好、具有一定的抗干扰能力且比较容易实现级联，以达到扩大计数范围的作用，同时电路具有很强的实用性。二是电路的不足，由红外发射管IRED和接收管VTP组成的信号采样电路灵敏度稍差，以及电路焊接工艺和线路排布个人觉得并不十分完美。三是电路改进措施，在调试之前我把发光管与接收管正对，同时为避免自然光线干扰引起误计数，我在接收管上套一段黑色圆管作遮光筒，将两管之间调整好距离，以有效实现物体运动。在电路板焊接工艺这一块，有待于在今后的技能实习中进一步加强和训练。四是电路调试过程中两种出现的情况 ①电压比较器LM393的第一级比较器的参考电压端（五号端）的上电电压很高，接近于电源电压，使输入端（六号端）与之比较时没有反应，LM393不能正常工作，从而不能产生脉冲信号。②某些时候数码显示器计数不准确，产生这种现象的原因是由于脉冲发生电路所产生的脉冲信号频率不正常。
解决方法：一是电压比较器LM393集成块的四号端和八号端对调，使四脚接地，八脚接正极，这样就将参考电压端（五号端）的电压拉低，使之为VDD/2，即4.5V，使电路正常工作。二是既然脉冲信号频率不正常，那么我就查脉冲发生电路，由发射接收管到电压比较器再到光耦合器再到三极管最后到充放电电容。最终确定充放电电容不匹配，由容量为10的4次方皮法改为了10的2次方皮法，电路能准确计数，正常工作。
电源电路。220V交流市电经变压器T降压，桥式整流器D1整流，电解电容C7滤波，三端稳压器78L05稳压，最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。单片机系统。U1为AT89S52单片机。C1，R0，R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路；C2，C3以及晶振JT1组成时钟电路；C4，C5为+5V电源滤波电容。U2为CMOS6反相器CC4069，起驱动作用。VD1～VD6为红外发射管，其负极端接与P1口，P1口设置为输出状态，当P1口为“0”时，VD1～VD6发红外光。VD7～VD12为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5V电源通过VD7～VD12加到反相器CC4069的输入端，经反相为低电平，这时P3.0～P3.5为低电平。
参考文献
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