酒精传感器电路原理图与单片机代码仿真分享

ID:433919 · 发表于 2018-11-30 13:25

制作出来的实物图如下：

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

调节这个电位器来改变酒精的浓度

单片机源程序如下:

#include <reg52.h> //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char //无符号字符型宏定义变量范围0~255
#define uint unsigned int //无符号整型宏定义变量范围0~65535
uchar a_a;
#include <intrins.h>
//数码管段选定义 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x04,0x14,
0x0c,0xa4,0x27,0xc4,0x26,0x2e,0xff}; //断码
//数码管位选定义
uchar code smg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};
uchar dis_smg[8] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};
uchar smg_i = 4; //显示数码管的个位数
sbit CS=P3^2; //CS定义为P1口的第4位脚，连接ADC0832CS脚
sbit SCL=P3^3; //SCL定义为P1口的第3位脚，连接ADC0832SCL脚
sbit DO=P3^4; //DO定义为P1口的第4位脚，连接ADC0832DO脚
sbit beep = P3^6; //蜂鸣器IO口定义
long dengji,s_dengji = 50; //酒精等级
bit flag_300ms = 1;
uchar menu_1; //菜单设计的变量
#define RdCommand 0x01 //定义ISP的操作命令
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01 //定义CPU的等待时间
sfr ISP_DATA=0xe2; //寄存器申明
sfr ISP_ADDRH=0xe3;
sfr ISP_ADDRL=0xe4;
sfr ISP_CMD=0xe7;
sfr ISP_TRIG=0xe6;
sfr ISP_CONTR=0xe5;
/* ================ 打开 ISP,IAP 功能 ================= */
void ISP_IAP_enable(void)
{
EA = 0; /* 关中断 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18; /* 0001,1000 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime; /* 写入硬件延时 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80; /* ISPEN=1 */
}
/* =============== 关闭 ISP,IAP 功能 ================== */
void ISP_IAP_disable(void)
{
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /* ISPEN = 0 */
ISP_TRIG = 0x00;
EA = 1; /* 开中断 */
}
/* ================ 公用的触发代码 ==================== */
void ISPgoon(void)
{
ISP_IAP_enable(); /* 打开 ISP,IAP 功能 */
ISP_TRIG = 0x46; /* 触发ISP_IAP命令字节1 */
ISP_TRIG = 0xb9; /* 触发ISP_IAP命令字节2 */
_nop_();
}
/* ==================== 字节读 ======================== */
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
EA = 0;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);/* 地址赋值 */
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清除低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | RdCommand; /* 写入读命令 */
ISPgoon(); /* 触发执行 */
ISP_IAP_disable(); /* 关闭ISP,IAP功能 */
EA = 1;
return (ISP_DATA); /* 返回读到的数据 */
}
/* ================== 扇区擦除 ======================== */
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
unsigned int iSectorAddr;
iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /* 取扇区地址 */
ISP_ADDRH = (unsigned char)(iSectorAddr >> 8);
ISP_ADDRL = 0x00;
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清空低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | EraseCommand; /* 擦除命令3 */
ISPgoon(); /* 触发执行 */
ISP_IAP_disable(); /* 关闭ISP,IAP功能 */
}
/* ==================== 字节写 ======================== */
void byte_write(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)
{
EA = 0;
SectorErase(byte_addr);
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8); /* 取地址 */
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD | PrgCommand; /* 写命令2 */
ISP_DATA = original_data; /* 写入数据准备 */
ISPgoon(); /* 触发执行 */
ISP_IAP_disable(); /* 关闭IAP功能 */
EA =1;
}
/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
/******************把数据从单片机内部eeprom中读出来*****************/
void read_eeprom() //读出保存数据
{
s_dengji = byte_read(0x2001);
s_dengji <<= 8;
s_dengji |= byte_read(0x2000);
a_a = byte_read(0x2058);
}
/******************把数据保存到单片机内部eeprom中******************/
void write_eeprom() //保存数据
{
SectorErase(0x2000);
byte_write(0x2000, s_dengji % 256);
byte_write(0x2001, s_dengji / 256);
byte_write(0x2058,a_a);
}
/**************开机自检eeprom初始化*****************/
void init_eeprom() ////开始初始化保存的数据
{
read_eeprom(); //读出保存数据
if(a_a != 33)
{
a_a = 33;
s_dengji = 80;
write_eeprom(); //保存数据
}
}
/***********读数模转换数据********************************************************/
//请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的
// 1 0 0 通道
// 1 1 1 通道
unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
{
unsigned char i=0,value=0,value1=0;
SCL=0;
DO=1;
CS=0; //开始
SCL=0; //第一个上升沿
SCL=1;
DO=SGL;
SCL=1; //第二个上升沿
SCL=0;
DO=ODD;
SCL=1; //第三个上升沿
SCL=0; //第三个下降沿
DO=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL=0;
SCL=1; //开始从第四个下降沿接收数据
value<<=1;
if(DO)
value++;
}
for(i=0;i<8;i++)
{ //接收校验数据
value1>>=1;
if(DO)
value1+=0x80;
SCL=0;
SCL=1;
}
CS=1;
SCL=1;
if(value==value1) //与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0
return value;
return 0;
}
/********************独立按键程序*****************/
uchar key_can; //按键值
void key() //独立按键程序
{
static uchar key_new;
key_can = 20; //按键值还原
P2 |= 0x0f; //把按键的IO口输出为高电平
if((P2 & 0x0f) != 0x0f) //按键按下
{
delay_1ms(1); //按键消抖动
if(((P2 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
{ //确认是按键按下
key_new = 0;
switch(P2 & 0x0f)
{
case 0x0e: key_can = 3; break; //得到k1键值
case 0x0d: key_can = 2; break; //得到k2键值
case 0x0b: key_can = 1; break; //得到k3键值
// case 0x07: key_can = 1; break; //得到k4键值
}
}
}
else
key_new = 1;
}
/****************按键处理数码管显示函数***************/
void key_with()
{
if(key_can == 1) //设置键
{
menu_1 ++;
if(menu_1 >= 2)
{
menu_1 = 0;
}
}
if(menu_1 == 1) //设置酒精报警值
{
smg_i = 4; //显示4位数码管
if(key_can == 2)
{
s_dengji ++ ; //加1
if(s_dengji > 500)
s_dengji = 500;
}
if(key_can == 3)
{
s_dengji -- ; //减1
if(s_dengji <= 1)
s_dengji = 1;
}
dis_smg[0] = smg_du[s_dengji % 10]; //取个位显示
dis_smg[1] = smg_du[s_dengji / 10 % 10] ; //取十位显示
dis_smg[2] = smg_du[s_dengji / 100 % 10] ; //
dis_smg[3] = 0x0c; //a
write_eeprom(); //保存数据
}
}
/***********************数码显示函数*****************************/
void display()
{
static uchar i;
P1 = 0xff; //消隐
P2 = smg_we[i]; //位选
P1 = dis_smg[i]; //段选
i ++;
if(i >= smg_i)
i = 0;
}
/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init()
{
EA = 1; //开总中断
TMOD = 0X01; //定时器0、定时器1工作方式1
ET0 = 1; //开定时器0中断
TR0 = 1; //允许定时器0定时
}
/****************报警函数***************/
void clock_h_l()
{
static uchar value;
if((dengji >= s_dengji)) //报警
{
value ++;
if(value >= 2)
{
value = 10;
beep = ~beep; //蜂鸣器报警
}
}else
{
if((dengji < s_dengji)) //取消报警
{
value = 0;
beep = 1;
}
}
}
/****************主函数***************/
void main()
{
beep = 0; //开机叫一声
delay_1ms(150);
P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff; //单片机IO口初始化为1
time_init(); //初始化定时器
init_eeprom(); //开始初始化保存的数据
while(1)
{
key(); //独立按键程序
if(key_can < 10)
{
key_with(); //按键按下要执行的程序
}
if(flag_300ms == 1)
{
flag_300ms = 0;
clock_h_l();
dengji = ad0832read(1,0);
dengji = dengji * 450 / 255.0;
dengji = dengji - 100; //首先减去零点漂移，一般是100mV
if(dengji < 0)
dengji = 0;
dengji = dengji * 2; //将mV转变成mg/L，系数需要校准
//电压每升高0.1V，实际被测气体的浓度增加20ppm
//1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6 常用来表示气体浓度，或者溶液浓度。
if(menu_1 == 0)
{
if(dengji >= 1000)
smg_i = 4;
else
smg_i = 3;
dis_smg[3]=smg_du[dengji/1000%10]; //千位
dis_smg[2]=smg_du[dengji/100%10]; //百位
dis_smg[1]=smg_du[dengji/10%10]; //十位
dis_smg[0]=smg_du[dengji%10]; //个位 ADC0832为8位ADC，数值为0~255，我们将其分开放入l_tmpdate数组中显示
}
}
}
}
/*************定时器0中断服务程序***************/
void time0_int() interrupt 1
{
static uchar value;
TH0 = 0xf8;
TL0 = 0x30; // 2ms
display();
value ++;
if(value % 150 == 0)
{
flag_300ms = 1; //300ms
value = 0;
}
}