重庆理工大学毕业论文 基于单片机的酒精浓度测试系统设计
图4.4 LCD1602流程
由于P0并没有自带上拉电阻，所以需要在P0口与LCD1602的D0-D7中加上上拉电阻进行电压扩大[18]。
LCD1602的读写工作时序图如图4.5和图4.6所示
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图 4.5 LCD1602读操作时序
当处于读状态时，RS处于低脉冲，R/W为高脉冲，E为高脉冲 ，D0~D7=状态字 当处于读数据时，RS处于高脉冲，R/W为高脉冲，E为高脉冲，D0~D7=数据[19]。
图4.6 LCD1602写操作时序
当处于写指令时，RS为低脉冲，R/W为低脉冲，D0~D7=指令码，E=高脉冲 当处于写数据时，RS为高脉冲，R/W为低脉冲，E为高脉冲，D0~D7=数据[20]. 4.6 小结
在软件流程方面，各个模块因为都是常用的元件，所以流程和检测都比较简单。值得注意的主程序流程，虽然因为整体设计比较简单而且功能实现比较单一显得简陋，但是由于流程结构较短，而且没有分支和等待，所以整个流程在功能实现时是身份快速的，酒精浓度的一点点增加都灵敏的使测试数据增加，即使在测试仅仅呼吸一口气也能立马测试出酒精浓度的最大值，达到报警的设定值。按键方面也因为独立式按键的简单结构使得按键准确，并且在编程通过延时消除抖动。整个流程都十分简洁明了。
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5 系统调试
当所有模块和设计都完成之后就可以开始调试了，因为设计之初和完成过程中可能会出现各种各种的问题，在调试时将所有出现问题解决才能达到当初设计的目标。而调试分为硬件焊接调试和软件仿真调试。
5.1系统仿真调试
软件的仿真调试主要是在仿真软件上，测试是否能完成设定的内容。本方案首先测试的是LCD1602的上电显示，在通过在程序上的修改使LCD显示设定的数值。若不正确则先检查编程问题，然后是连线的正确与否。将问题解决后能看到正确数值则说明，LCD显示模块没有问题。其次既是按键模块，由于按键模块连线十分简单主要通过观察单片机传给LCD1602的高低电平来判断编程的正确与否。检测到按下的按键与传送给LCD的高低电平一致则说明没有问题，并且会在LCD上显示设定数值的增减。然后是传感模块，由于Proteus并没有MQ-3酒精传感器的模块，所以用一个滑动变阻器代替测试的数据。通过改变滑动变阻器在A/D转换器的输出端观察电信号的改变，如果没有问题，在接上LCD后会在上面显示数字，改变滑动变阻器数字会随之改变。最后剩下报警模块，这个模块由LED灯和蜂鸣器并联，蜂鸣器需要增加一个三极管为其放大电信号，不然发出的声音极有可能达不到报警的标准。
5.2 系统硬件调试
硬件调试看起来比软件调试简单，但是由于自己焊接，所以问题比较多，而且硬件有时出现问题并不是焊连线的问题，有时候是元件的损坏。必须通过万用表在出问题的地方一段一段的测试才能找出来。理论上软件仿真没有问题，那么只有硬件焊接连线或者元件出了问题才会使功能不能实现。所以焊接时十分仔细，每焊接一个地方都会对着软件上的仿真图一步一步的对应好后才下手，做到务必没有差错。而且在焊接完后上电时必须确定程序已经拷入芯片，不然整个系统不会正常工作。在看到LCD上正常显示数值并且按键能够控制设定值的增减时，就可以用来测试酒精浓度。至此硬件就彻底完成。
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5.3 小结
在实际操作中，硬件调试问题比较多，除了因为焊接和失误的问题外，最主要的问题就是仿真和实际焊接的差距。虽然在仿真上各个模块的连线的比较整齐和规划，但是实际操作起来，特别是与单片机连接的导线特别复杂。本来是准备使各个导线都在下面尽量不互相交叉，到后面才发现这并不现实。只好尽量在飞线时比较整齐，方面后面调试时进行检查。而且操作时切忌心浮气躁，容易将导线连错。
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6 结论
本方案主要是用来测试酒后驾驶，当然成品是显得稍大，主要是由于在板子上焊接与手工焊接的原因。如果实现机械化生产是可以将整体设计真正变成一个芯片搭载显示器成为方便的酒驾测试仪。除开这个方便将报警系统移除也是可以单独形成一个酒精浓度测试仪。
这个设计主要是使用单片机作为微处理器来实现的。软件部分在Keil中使用C语言编写。主要是编程简单并且程序易懂便于修改，而且可以直接将写好的程序通过汇编形成.HEX文件在Proteus中实现仿真。编程难点主要是A/D转换和电压与浓度的转换计算。硬件部分是个人通过购买元件按照仿真图一步一步焊接完成的，不但是对过去所学的一种复习和巩固，一边在学习一边在动手实践，对于没有接触的知识也有了一些了解。从一开始焊接时生疏到最后的一气呵成，各个方面都有不小的进步。回望大学四年所有学的东西都是能用的上的，有些甚至需要从新查书求证，最后完成了这个设计。
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