【正文】 器 /計(jì)算器 2的外部觸發(fā)端和雙向控制） MOSI（用 于在線編程） MISO（用于在線編程） SCK（用于在線編程） ③ P2 端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口， P2 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL 輸入。對(duì)端口寫“ 1”時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電 位，此時(shí)可用作輸入口。當(dāng)把“ 1”寫入 P0 時(shí)，則它的引腳可用作高阻抗輸入。 多功能 I/O 口： AT89S52 共有四個(gè) 8 位的并行 I/O 口： P0、 P P P3 端口，對(duì)應(yīng)的引腳分別是 ～ ， ～ ， ～ ， ～ ，共32 根 I/O 線。 AT89S52 是一個(gè)高效的微型計(jì)算機(jī)。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 2 主控制器及主要器件 AT89S52 單片機(jī) AT89S52 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k BytesISP的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。粒徑 10 微米以上的顆粒物，會(huì)被擋在人的鼻子外面；而粒徑在 微米以下的細(xì)顆粒物，直徑相當(dāng)于人類頭發(fā)的 1/10 大小，不易被阻擋。高污染城市中的死亡率超出相對(duì)清潔城市的 15%至 20%。霧霾主要由 、 PM 以及重金屬鎳砷鉻鉛等顆粒組成。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)的主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個(gè) 領(lǐng)域。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 家用 檢查裝置設(shè)計(jì) 目錄 1 緒論 ............................................................ 1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義 .......................................... 1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .............................................. 1 設(shè)計(jì)的主要意義 .............................................. 1 2 主控制器及主要器件 .............................................. 2 AT89S52 單片機(jī) ................................................. 2 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0832 ........................................... 6 1602LCD 液晶顯示屏 ............................................. 7 粉塵傳感器 .................................................... 9 3 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................... 11 電路設(shè)計(jì)框圖 ................................................. 11 系統(tǒng)概述 ..................................................... 12 單片機(jī)最小系統(tǒng) ............................................... 12 LCD 顯示模塊設(shè)計(jì) .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 因?yàn)榭諝赓|(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害現(xiàn)象加重。在空氣動(dòng)力學(xué)和環(huán)境氣象學(xué)中，顆粒物是按直徑大小來分類的，粒徑小于 100微米的稱為 TSP(TotalSuspendedParticle)，即總懸浮物顆粒；粒徑小于 10微米的稱為 PM10(PM 為 ParticulateMatter 縮寫 )，即可吸入顆粒物；粒徑小于 微米的稱為 ，即可 入肺顆粒物，它的直徑僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲粗細(xì)的 1/20。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐洲， 每年導(dǎo)致 386000人死亡，并使歐盟國(guó)家人均期望壽命減少 個(gè)月。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，刺激呼吸道，干擾肺部的氣體交換，從而引發(fā)咳嗽、呼吸困難、哮喘、慢性支氣管炎等呼吸系統(tǒng)的疾病并導(dǎo)致心律不齊、非致命性心臟病等心血管方面的疾病。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能 :8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高 128 個(gè)單元是為專用寄存器提供的，因此該 第 3 頁(yè) 共 39 頁(yè) 區(qū)也稱作特殊功能寄存器（ SFR），它們主要用于存放控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)。它的應(yīng)用范圍廣，可用于解決復(fù)雜的控制問題，且成本較低。每根線可以單獨(dú)用作輸入或輸出。當(dāng)對(duì)外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P0可用作多路復(fù)用的低字節(jié)地址 /數(shù)據(jù)總線，在該模式， P0口擁有內(nèi)部上拉電阻。 P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。對(duì)端口寫“ 1”時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時(shí)可用作輸入口。 ④ P3 端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口， P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL 輸入。在對(duì) Flash編程和程序校驗(yàn) 期間， P3 口還接收一些控制信號(hào)。在 SFR AUXR（地址 8EH）寄存器中的 DISRTO 位可以用于屏蔽這種功能。在對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，這條引腳用于輸入編程脈沖 第 6 頁(yè) 共 39 頁(yè) PROG。在單片機(jī)處于外部執(zhí)行方式時(shí)，對(duì) ALE 屏蔽位置“ 1”并不起作用。在對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的每次存取中， PSEN 的 2 次激活會(huì)被跳過。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部程序時(shí)， EA 應(yīng)接到 Vcc。 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0832 ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。 C to +70176。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。 1602LCD 液晶顯示屏 LCD 顯示器分為字段顯示和字符顯示兩種。系統(tǒng)中采用 LCD1602 作為顯示器件輸出信息。 LCD1602 的引腳說明 LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳接口，其中 : 第 1腳： VSS 為地電源。 第 5腳： RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn) 行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 第 15～ 16 腳：空腳 控制指令說明 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如 表所示： 表 控制命令表 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRA或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀 出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 指令 11：讀數(shù)據(jù) 粉塵傳感器 ■ 特點(diǎn) PWM 脈寬調(diào)制輸出 采用粒子計(jì)數(shù)原理 可靈敏檢測(cè)直徑 1 微米以上的粒子 內(nèi)置加熱器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)吸入空氣 小尺寸重量輕 易安裝使用 ■ 應(yīng)用 空氣清新機(jī) 空氣調(diào)節(jié)器 空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀 通風(fēng)設(shè)備 ■ 參數(shù) 第 10 頁(yè) 共 39 頁(yè) ■輸出波形 PWM Pulse Width=10ms90ms High Low LT：Total low pulse time UT：Unit time (30s) 低脈沖率： RT=LT/ UT x100% ■特性曲線 第 11 頁(yè) 共 39 頁(yè) 3 硬件電路設(shè)計(jì) 電路設(shè)計(jì)框圖 第 12 頁(yè) 共 39 頁(yè) 系統(tǒng)概述 本電路是由 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，另外主要通過 6 個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，他們分別是 LCD 顯示模塊、粉塵傳感器、 A/D 轉(zhuǎn)換、按鍵電路、報(bào)警電路、污染級(jí)別提醒電路。 XTAL2（ 18 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸出端。在本實(shí)驗(yàn)套件中采用的 的石英晶振。 檢測(cè)晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到 XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波，也可以使用萬用表測(cè)量（ 把擋位打到直流擋，這個(gè)時(shí)候測(cè)得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時(shí)，可以看到 2V 左右一點(diǎn)的電壓。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵，當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被按下的時(shí)候電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，在芯片正常工作后 ，通過按下按鍵使 RST 管腳出現(xiàn)高電平達(dá)到手動(dòng)復(fù)位的效果。 對(duì)于現(xiàn)今的絕大部分單片機(jī)來說，其內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器（一般為 flash 容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲(chǔ)器， 而是直接使用內(nèi)部的存儲(chǔ)器。所以在當(dāng)做普通 I/O 輸出數(shù)據(jù)時(shí)，由于 V2 截止，輸出級(jí)是漏極開路電路， 要使“ 1”信號(hào)（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻，如圖所示。此時(shí)無論端口線上外接的信號(hào)是低電平還是高電平，從引腳讀入單片機(jī)的信號(hào)都是低電平，因而不能正確地讀入端口引腳上的信號(hào)。在本實(shí)驗(yàn)套件中采用的是外加一個(gè) 10K 排阻。 設(shè)計(jì)如下圖： 第 17 頁(yè) 共 39 頁(yè) 報(bào)警電路 本次設(shè)計(jì)的報(bào)警電路的控制輸出使用了單片機(jī)的 口，設(shè)計(jì)如下： 污染級(jí)別提醒電路和程序下載電路 根據(jù)不同的濃度范圍提醒當(dāng)前污染級(jí)別的電路，采用了綠，黃，紅三個(gè) LED 燈，使用了單片機(jī)的 ， ， 實(shí)現(xiàn)提醒功能，設(shè)計(jì)如下： 為方便程序的燒錄，單片機(jī)的程序下載電路設(shè)計(jì)如下： 第 18 頁(yè) 共 39 頁(yè) 4 設(shè)計(jì)的應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn) 簡(jiǎn)介 是指大氣中直徑小于或等于 微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。 20xx 年 2 月，國(guó)務(wù)院同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增