【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。 論文密級(jí)： □ 公開 □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______ 導(dǎo)師簽名： _______ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 38 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。 //調(diào)用 CO 函 數(shù) } 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 36 else if(flag3==1) //判斷標(biāo)志位 flag2 { GAS()。 //顯示下一位 } } /********************主函數(shù) *******************/ /***********功能：完成對(duì)子模塊調(diào)用 ***********/ void main() //主函數(shù) { init()。 //數(shù)碼管清零 P0=*(temp+i)。 uchar count=0x7f。 } } else { display(tab4)。 } else if(flag==1) { BELL=0。 BELL=1。 } else if(flag==2) { COO=0。 if(flag==0) { COO=0。 //關(guān)閉蜂鳴器 } } else { display(tab4)。 //啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警 } else if(flag==1) { BELL=0。 //標(biāo)志位 flag3打開 break。j50。 //標(biāo)志位 flag2打開 break。j50。 //標(biāo)志位 flag1打開 break。j50。在此向他表示我最衷心的感謝！ 在論文完成過(guò)程中，本人還得到了陳波同學(xué)、趙璽同學(xué)的熱心幫助，本人向他們表示深深的謝意！ 最后向在百忙之中評(píng)審本文的各位專家、老師表示衷心的感謝！ 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 31 附 錄 具體程序： /***********選擇工作模式 ***********/ void xuan() //選擇工作模式 { uchar j。 不足與進(jìn)一步改進(jìn) 本次設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)面較多，由于本人理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，加上時(shí)間的限制，本次設(shè)計(jì)還存在一些有待改進(jìn)和優(yōu)化的地方： 由于時(shí)間問(wèn)題，在詳細(xì)測(cè)量有害氣體濃度并顯示出來(lái)這一方面還有待研究。 通過(guò)對(duì) 51 單片機(jī)及各種傳感器模塊的了解與學(xué)習(xí)，我對(duì)其工作原理以及工作方法有了更深層次的認(rèn)識(shí)和理解。將三個(gè)傳感器模塊都檢查完畢后，按下復(fù)位鍵，并關(guān)閉電源。 編譯結(jié)果如圖所示： 圖 43 軟件編譯結(jié)果圖 所以 程序能夠正常運(yùn)行。 圖 42 外部中斷功能流程圖 當(dāng)按鍵 S2 被按下時(shí)調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)碼管顯示 CO，標(biāo)志位 FLAG2 打開，終止 while 循環(huán)，繼續(xù) CO 工作模式，通過(guò) if 語(yǔ)句判斷一氧化碳傳感器模塊是否輸出低電平，如果是則調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)碼管顯示 BAD，利用 if 語(yǔ)句判斷中斷標(biāo)志位 flag，如果其等于 0 則聲光同時(shí)報(bào)警，如果等于 1 則只有聲音報(bào)警，如果等于 2 則只有光照?qǐng)?bào)警，如果超過(guò) 2，則從 0 開始循環(huán)，如果一氧化碳傳感器模塊為輸出低電平，則調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)碼管顯示 GOOD，程序終止。鑒于 C語(yǔ)言的可讀性好和 C語(yǔ)言易移植等特點(diǎn)，軟件開發(fā)設(shè)計(jì)采用 C 語(yǔ)言編程。 軟件設(shè)計(jì)步驟：首先熟悉硬件結(jié)構(gòu)和可編程器件的功能應(yīng)用，再由系統(tǒng)功能需求得到軟件設(shè)計(jì)的整體構(gòu)思，接著選擇編程語(yǔ)言，然后給出軟件算法，擬制軟件流程圖，接下來(lái)實(shí)現(xiàn)各部分功能，最后調(diào)試細(xì)節(jié)問(wèn)題并完善所有功能組合。本課題中特別注重的一點(diǎn)就是體積小，軟件就有必不可少責(zé)任。為了使測(cè)試效果更加明顯，撥動(dòng)傳感器模塊上的電位器將其設(shè)定濃度調(diào)制適合值，利用香煙燃燒后產(chǎn)生的有害氣體調(diào)試模塊。 利用 51 開發(fā)板對(duì)傳感器模塊進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)編寫軟件使其在檢測(cè)到有害氣體后將 51 開發(fā)板上的 Led 二極管點(diǎn)亮。實(shí)物圖如下： 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 20 圖 326 室內(nèi)有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí) 物圖 然而在整體調(diào)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)按鍵封裝有錯(cuò)誤，導(dǎo)致整塊電路板在導(dǎo)入程序的時(shí)候無(wú)法正常工作，在對(duì)電路進(jìn)行研究之后，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無(wú)法補(bǔ)救，于是又重新做了第四塊電路板，其 PCB 及實(shí)物圖如下： 圖 327 第四塊電路板 PCB 圖 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 21 圖 328 第四塊電路板實(shí)物圖 硬件調(diào)試 電路板調(diào)試： 利用鴻昌儀表生產(chǎn)的 DT9205N 萬(wàn)用表對(duì)電路板線路進(jìn)行檢測(cè)，以檢查是否有斷線及焊盤脫落等情況。 其原理圖如下： 圖 324 MQ138 醛 、 酮 、 醇類氣體傳感器 電路圖 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 19 硬件設(shè)計(jì)工作流程 硬件安裝 根據(jù)電路圖繪制出 PCB 圖，在打印機(jī)中打印出來(lái)，隨后通過(guò)加熱器轉(zhuǎn)印到銅板上，腐蝕后得到電路板。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)） （ 4） 模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。使用簡(jiǎn)單的 電 路即可將電導(dǎo)率的變化，轉(zhuǎn)換為與 該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)） （ 4）模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。 總電路 PCB 圖如下： 圖 312 聲光報(bào)警及電源模塊總 PCB 圖 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 13 MQ2 一氧化碳傳感器模塊 MQ2 煙霧傳感器 MQ2 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。 本設(shè)計(jì)采用壓電式蜂鳴器，壓 電式蜂鳴器主要由 多諧振蕩器 、 壓電蜂鳴片、阻抗匹配器 及共鳴箱、外殼等組成 。下面 LED 數(shù)碼管內(nèi)部引腳 定義 圖 36 引腳定義 每一筆劃都是對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示 DP 是小數(shù)點(diǎn) . [4] 設(shè)計(jì)電路 根據(jù) LED 數(shù)碼管原理設(shè)計(jì)出如圖所示的引腳接線 電路如圖： 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 10 圖 37 引腳 接線電路 由于 51 單片機(jī) P0 口內(nèi)部無(wú)上拉電阻，所以我在 P0 口外加了 1k的上拉排阻。它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。具體電路如下： 圖 33 4 個(gè)按鍵 根據(jù) 51 單片機(jī)的特點(diǎn)，我采用 晶振給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)，兩個(gè)各加一 30pf 的電容來(lái)穩(wěn)定型號(hào)，由于 51 單片機(jī)是采用低電平復(fù)位，我又在其旁邊加了一個(gè)按鍵，便于手動(dòng)復(fù)位，電路連接如圖： 圖 34 手動(dòng)復(fù)位 由于擔(dān)心聲光報(bào)警時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，我在 INT1 及 INT2 接口處各加上兩個(gè)按鍵作為外部中斷以停止聲音報(bào)警及閃光報(bào)警。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信 號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RST：復(fù)位輸入。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門電流。這是由于 第 頁(yè) 共 36 頁(yè) 6 內(nèi)部上拉的緣故。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低 電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為 高阻 輸入。 89C51單片機(jī)為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 3 元件選型與電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng) STC89C51 型單片機(jī)簡(jiǎn)介 89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 第四章 軟件工作流程及軟件編寫，本章主要介紹了本設(shè)計(jì)軟件工作的流程以及編寫的軟件。得到最優(yōu)結(jié)果，本論文在總體結(jié)構(gòu)上共分為 5章。一旦某項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)所限定的臨界值，這個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)的提醒家人進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié)動(dòng)作。如甲醛傳感器、煙霧傳感器、液晶顯示器等。 準(zhǔn)確測(cè)定甲醛、苯、氨等有害氣體的設(shè)備昂貴（如英國(guó) PPM 公司生產(chǎn)的PPM40 甲醛儀約兩萬(wàn)多元），測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，每隔一段時(shí)間就需進(jìn)行重新標(biāo)定（如英國(guó) PPM 公司生產(chǎn)的 PPM400 甲醛儀），需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，很難連續(xù)測(cè)定。因?yàn)檫@種濃度的一氧化碳在短時(shí)間內(nèi)尚不會(huì)對(duì)健康人產(chǎn)生明顯的影響。煤氣中毒多見(jiàn)于冬天用煤爐取暖、門窗緊閉、排煙不良、液化灶具漏泄或煤氣管道漏泄等。煤氣中毒即一氧化碳中毒。從其他地區(qū)青島、南京、銀川、重慶、深圳、烏魯木齊等地有關(guān)部門的檢測(cè)數(shù)據(jù)看，新裝修家庭中的甲醛不合格比率都在 60%以上，深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院 2020 年 1 至 7 月份，共對(duì)全市 400 多套房子進(jìn)行了室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)，90%甲醛超標(biāo)。 STC89C51 目 錄 1 引言 ............................................................................................................................ 1 課題研究背景和意義 ........................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)外 應(yīng)用與研究 現(xiàn)狀 .................................................................................... 2 本課題研究的意義 ............................................................................................ 2 本文的主要任務(wù)及結(jié)構(gòu) .................................................................................... 3 2 總體系統(tǒng) 方案 設(shè)計(jì) .................................................................................................... 3 設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................................ 3 設(shè)計(jì)原理 ............................................................................................................ 4 3 元件選型與電路設(shè)計(jì) ................................................................................................ 4 單片機(jī)系統(tǒng) ........................................................................................................ 4 STC89C51 型單片機(jī)簡(jiǎn)介 ............................................................................ 4 STC8