本课题的设计内容主要包括：A/D转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测和数据显示。该系统采用AT89C51单片机为控制的核心，实现便携式酒精浓度检测仪的基本控制功能。系统主要功能内容包括：数据处理、时间设置、开始测量、超标报警和键盘检测等。

1。4 设计方案

因为设计时考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏电压值且电压值稳定，外部干扰小等，所以可以把传感器输出电压值经过A/D转换得到数据交给单片机进行处理。因此要求系统配备完善的模拟量和数字量输入输出通道和完善的中断系统和处理功能。单片机采集酒精传感器的响应信号，并且进行转换。进行气体检测的基本步骤是信号采集处理、声光报警电路以及显示、键盘、PC接口电路测试。模数转换就是用于快速、高精度的对输入信号采样编码，然后转化成数字量储存在数据储存器中，然后单片机通过特定的算法进行气体浓度的识别，同时和所设值进行对比，超出则报警同时显示浓度数值，没超出只显示浓度数并且将结果输出到LCD显示屏幕上。设计方框图如图1。1所示。

图1。1 系统设计方框图

2 酒精浓度测试仪的硬件设计

2。1 硬件方案总体设计框图

在硬件设计的时候，考虑到传感器可以把酒精浓度这种非电量转换为电量，可以输出0-5V的电压值并且电压值比较稳定，外部干扰较小等特点。所以，可以直接把传感器输出的电压值经过ADC0832采集数据送入单片机内进行处理。酒精浓度检测仪的硬件电路设计主要包括：AT89C51单片机系统、晶振与复位电路、A/D转换电路、LCD显示电路、电源电路和声光报警电路。酒精浓度检测仪的硬件设计电路框图如图2。1所示。

图2。1硬件方案总体框图

2。2 AT89C51单片机

2。2。1 AT89C51单片机功能简介

单片机是一种集成电路芯片，也被叫做微型计算机，它采用超大规模技术把具有数据处理能力(如逻辑运算、算术运算、中断处理、数据传送)的微处理器(CPU)，只读程序存储器(ROM)，随机存取数据存储器(RAM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括串行通信口(SCI)，定时计数器，脉宽调制电路(PWM)，显示驱动电路(LED或LCD驱动电路)，A/D转换器和模拟多路转换器等电路集成到一个芯片上，构成一个虽小然却很完善的计算机系统。这些电路能够在软件的控制下迅速、准确、高效地完成任务。在本次设计中我们选择单片机AT89C51为控制核心，主要基于考虑AT89C51是低功耗、超低价高速、高可靠强抗静电、强抗干扰和功能强大的单片机。

AT89C51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含3个16位可编程定时计数器，2个外中断口，2个读写口线，2个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。同时AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。断电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发本。

2。2。2 AT89C51芯片介绍

要想熟练掌握AT89C51单片机，首先应该了解它的引脚，并且熟悉并牢记

各引脚的功能，芯片管脚图如图2。2所示。

图2。2 AT89C51芯片管脚图

40只引脚按其功能来分，可分为如下3类：