便携电子设计

1、提交一份电子制作的设计文档，word格式，其中包括设计思想、设计流程、电路图等主要内容（可以参考网上资料）； 2、提交该设计的软件程序，要求程序是完整的工程，可以编译（注意：不可以将程序放在word文档中，也不可以只有源程序文件）； 3、提交一份关于本课程的感想或学习心得或建议的文档，word格式，字数不限； 【便携电子设计】课程项目要求学生设计一款便携式酒后驾车测试仪，通过检测驾驶员呼出气体中的酒精含量来判断是否超标。这个设计涵盖了电子工程中的多个知识点，包括硬件设计、软件编程以及测试与调试。 硬件设计部分，主要涉及以下几个核心组件和技术： 1. **MQ303 酒精传感器**：这是一种将酒精浓度转化为电阻变化的传感器，通过外接电源和负载电阻，将电阻变化转换成电压信号。这个信号会被单片机的模数转换器（ADC）采样并转换为数字信号。 2. **ATmega16 单片机**：作为核心处理器，它不仅包含ADC模块，还集成了数模转换器（DAC），能够处理传感器输出的电压信号，并进行数据处理。单片机负责控制数码管显示、声光报警等功能。 3. **显示部分**：使用4位一体共阳极数码管（SR410561k）动态扫描显示酒精浓度，同时通过LED灯提供视觉反馈。 4. **报警系统**：当酒精浓度超出设定阈值时，蜂鸣器会发出声音报警，配合LED灯显示状态。 5. **接口设计**：PORTA连接传感器输入和蜂鸣器输出，PORTB控制LED显示，PORTC用于LED位选。 软件设计方面，主要关注以下环节： 1. **数据采集**：通过ADC进行差分输入，利用单片机的定时器进行周期性采样，转换为数字信号。 2. **数据处理**：对采集的数据进行转换和处理，判断是否超过报警阈值。 3. **显示子程序**：包括预热阶段和测量结果显示，采用动态扫描方式在数码管上更新数值。 4. **报警子程序**：当处理后的数据大于阈值时，通过单片机控制PA5端口输出高电平，激活蜂鸣器报警。 5. **软件调试**：使用专门的开发工具如ICC AVR、CVAVR和AVR Studio进行模块化调试，检查程序逻辑和变量变化，确保程序无误。 在测试和调试阶段，硬件部分需要对传感器电路、显示电路、报警电路等逐一排查，确保每个组件正常工作。软件调试则通过仿真工具检查程序逻辑，修正错误，最终实现软硬件的协同运行，确保设计的功能得以正确体现。 这个项目综合了电子工程的理论知识和实践经验，涵盖了传感器技术、嵌入式系统设计、信号处理、数字电路和软件编程等多个领域，对于提升学生的实际操作能力和问题解决能力有着重要的作用。