【正文】 完成編輯、 編譯 、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。 max232 芯片的引腳 T2I、R2O 起著從單片機接收、發(fā)送的作用，而 T2O、 R2I 則起著往上位機發(fā)送和接收上位機發(fā)來的數(shù)據(jù)的作用。同時傳送多位數(shù)據(jù)的方式成為并行通信，如圖 （ a）所示，并行通信的特點是數(shù)據(jù)傳輸速度快，但需要的傳輸線多，一次成本高，適合近距離的數(shù)據(jù)通信；逐位依次傳輸數(shù)據(jù)的方式成為串行通信，如圖 （ b）所示，串行通信的特點是數(shù)據(jù)傳輸速度慢，但最少需要一條傳輸線，故成本低，適合遠距離的數(shù)據(jù)通信。其中逐次逼近法和雙積分法目前應(yīng)用較多，許多 A/D 轉(zhuǎn)換器根據(jù)此原理制成。在 LCD1602 的第三引腳還用連接一個滑動變阻器以便達到改變 LCD1602 的亮度，調(diào)節(jié)到合適的亮度。這五個按鍵的一端分別接 P1 口的 P1^0、 P1^ P^ P1^ P^4，另一端接地。三極管是為了放大從單片機輸出的信號使蜂鳴器和二極管能夠被驅(qū)動 圖 報警電路 電阻為了保護單片機和蜂鳴器和發(fā)光二極管。 CPU 就是以兩相時鐘 P1 和 P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機 各部分有效工作的。 時鐘電路 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 18 頁 共 67 頁 18 圖 (b)AT89S52 單片機時鐘電路 單片機最小系統(tǒng)的時鐘電路如圖 （ aXTAL1 和 XTAL2C1 和 C2 一般取 30pF 12MHz 之間。上電時， VCC 的上升時間約為 10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為 10MHz，起振時間為 1ms；晶振頻率為1MHz，起振時間則為 10ms。對于CMOS 型單片機，由于在 RST 端內(nèi)部有一個下拉電阻，故可將外 部電阻去掉，而將外接電容減至 1181。當(dāng)人為按下按鈕時，則 VCC 的 +5V 電平就會直接加到 RST 端。 89 系列單片機的復(fù)位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。 無論用戶使用哪種類型的單片機 ,總要涉及到單片機復(fù)位電路 的設(shè)計。 LCD1602 工作時序 ① 當(dāng)要寫指令字，設(shè)置 LCD1602 的工作方式時：需要把 RS 置為低電平， RW 置為低電平，然后將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)口 D0~D7，最后 E 引腳一個高脈沖將數(shù)據(jù)寫入。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 15 頁 共 67 頁 15 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平（ 1）時讀取信息，負跳變時執(zhí)行指令。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 67 頁 14 圖 引腳圖 注：為了表示的方便 ，后文皆以 1 表示高電平， 0 表示低電平。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 13 頁 共 67 頁 13 芯片主要特點 芯片 MAX232 電路結(jié)構(gòu)如圖 所示，以及芯片所擁有的一些特性如下： 符合所有的 RS232C 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 圖 芯片的內(nèi)外部電路 只需要單一 +5V 電源供電 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V 電壓 V+、 V 功耗低，典型供電電流 5mA 內(nèi)部集成 2 個 RS232C 驅(qū)動器 高集成度，片外最低只需 4 個電容即可工作。完成一次轉(zhuǎn)換的時間為３６個系統(tǒng)時鐘周期，最大為１７ｕｓ。由此 可見，在自 TLC549的 I/O CLOCK 端輸入 8 個外部 時鐘信號 期間需要完成以下工作：讀入前次 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果；對本次轉(zhuǎn)換的輸入 模擬信號 采樣并保持；啟動本次 A/D 轉(zhuǎn)換開始。 I/O CLOCK：外接輸入 /輸出時鐘輸入端，同于同步芯片的輸入輸出操作，無需與芯片內(nèi)部系統(tǒng) 時鐘同步 。 GND：接地端。 引腳及各引腳功能 REF+：正基準(zhǔn)電壓輸入 ≤REF+≤Vcc+。在滿足傳感器電性能要求的前提 下， VC和 VH可以共用同一個電源電路。該傳感器需要施加 2 個電 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 10 頁 共 67 頁 10 壓：加熱器電壓（ VH）和測試電壓（ VC）。 在給定的工作條件下和適當(dāng)?shù)臍怏w濃度范圍內(nèi)，傳感器的電阻值和還原性氣體濃度之間的關(guān)系 可近似由下面方程表示： 其中： Rs：傳感器電阻 A：常數(shù) [C]:氣體濃度 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 9 頁 共 67 頁 9 Vc VH GND RL VRL α :Rs 曲線的斜率 MQX 系列傳感器屬于 催化 燃燒 行傳感器。在敏感材料內(nèi)部，自由電子必須 穿過金屬氧化物半導(dǎo)體微晶粒的結(jié)合部位（晶界）才能形成電流。因此，信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路以及所需電源都應(yīng)作為傳感器組成的一部分。在有些國家和有些科學(xué)領(lǐng)域，也將傳感器稱為變換器、檢測器或探測器等。需注意的是：如果 加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的 脈沖信號 ，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。 ： INT1，外部中斷 1 輸入。 本次設(shè)計使主控芯片能夠與上位機通信的就是通過串行通信輸出口來實現(xiàn)的。如果是使用 8052或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。設(shè)計者必須外加一鎖存器將端口 0 送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15 合成一完整的 16 位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲器空間。 圖 （ a） XTAL1： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 6 頁 共 67 頁 6 單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。 AT89C51 是一個低功耗高性能單片機， 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。而艾姆和尼爾宣稱已經(jīng)證實了以上理論。在傳感器行業(yè)，一直在進行著反復(fù)試驗，希望通過工程創(chuàng)新方法來改善傳感器的靈敏度，但遺憾的是業(yè)界并沒有一個新的框架來總括所有的經(jīng)驗法則，以 作為 新一代傳感器的設(shè)計 方法。敏感機理千差萬別，敏感材料多種多樣，工藝設(shè)備各不相同，計 測技術(shù)大相徑庭，沒有上述四塊基石的支撐，報警器技術(shù)難以為繼。 國內(nèi)外報警行業(yè)的發(fā)展 隨著我國的改革開放，我國的經(jīng)濟科技得到了飛躍的發(fā)展，我國電子信息業(yè)在上世紀(jì)八十年代第一次騰飛后，國民經(jīng)濟信息化進程的加快，之后又進入持續(xù)快速發(fā)展的新時期。 上位機顯示就是通過串口連接上位機機，把要顯示在上位機上的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到上位機上面。 顯示器顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯 示和動態(tài)掃描顯示。而對與報警器而言至關(guān)重要的部分是傳感器，由于 MQX 系列氣敏元件采用半導(dǎo)體敏感材料，其靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性、抗干擾性、響應(yīng)時間及壽命等主要性能，均達到國內(nèi)先進水平 .用該系列元件組裝成易燃易爆氣體泄漏報警器及檢測裝置，可廣泛運用于礦山、油田、化工、國防、醫(yī)藥及家庭，所以在設(shè)計中采用的是 MQX系列傳感器。 系統(tǒng)以 AT89S52 為核心，以可燃氣體傳感器為采集器件， TLC549 作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件， LCD1602 液晶顯示屏來顯示實時的濃度值， MAX232 串口模塊為通信橋梁設(shè)計的。比如，檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器，但是熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器，盡管它們有時使用大體一致的檢測原理。如何開發(fā)出穩(wěn)桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 67 頁 2 定可靠、高性能價格比的裝置，成為急需解決的課題。 根據(jù)網(wǎng)上數(shù)據(jù)顯示 5 月 11 日 14 時 20 分，四川省瀘州市瀘縣富集鎮(zhèn)桃子溝 煤礦發(fā)生 瓦斯爆炸事故，截至目前，事故導(dǎo)致 28 人遇難， 8人重傷， 10 人輕傷。隨著人民物質(zhì)生活水平的提高，燃氣使用率不斷增加，對于燃氣泄漏的檢測越來越引起大家的重視，我國許多城市已制定了一些新建住宅必須安裝燃氣泄漏報警器的相關(guān)規(guī)定，該型可燃氣體報警器針對以上問題開發(fā)的一種安全裝置，該報警器能根據(jù)可燃氣體檢測濃度進行聲光報警，并控制相應(yīng)設(shè)備進行工作，實現(xiàn)安全保護，是城市燃氣工程中所必需的產(chǎn)品，所以市場前景良好，同時這也為城市居民使用燃氣解除了后顧之憂。而便攜式可燃氣體檢測儀就是為了防止這類的事故再是發(fā)生的設(shè)計出來的。這些危害當(dāng)中最為突出的問題就是煤氣、天然氣中毒或者爆炸事件。下面給出了便攜式可燃氣體監(jiān)測儀的總體設(shè)計原理，硬件電路和所有的軟件設(shè)計。編號： 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 便攜式可燃氣體檢測儀 院 （系）： 電子工程與自動化學(xué)院 專 業(yè)： 智能科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 0900390117 指導(dǎo)教師： 職 稱： 題目類型： 理論研究 實驗研究 工程設(shè)計 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 2020 年 5 月 20 日 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 摘 要 本設(shè)計利用三個 MQX 系列可燃氣體傳感器，分別為檢測一氧化碳的 MQ7，檢測甲烷的 MQ9,和檢測乙炔的 2M004，再使用這些傳感器之前先預(yù)熱十分鐘左右，預(yù)熱完之后將這些傳感器放置于待測的環(huán)境中，這些傳感器可以根據(jù)可燃氣體的濃度分別轉(zhuǎn)換為電壓，然后再將轉(zhuǎn)換得的電壓經(jīng)過 TLC549 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換最后送入 AT89S52 單片機處理。以 MQX系列的可燃氣體傳感器和以 AT89S52 單片機為核心設(shè)計的可燃氣體檢測儀，設(shè)計方法簡單易行，使用效果良好。 Via a serial port to the PC, the concentration of realtime collected and displayed in the upper unit, so as to realize the upper machine monitoring. The design of a portable bustible gas detector using AT89S52 microcontroller is cheap, stable performance. MQ X series of bustible gas sensors and AT89S52 microcontroller as the core design of bustible gas detector and the design method is simple, the use effect is good. Here are the general design principle of a portable bus tible gas monitor, all hardware circuit and software design. Key words: Gas sensor, AT89S52 singlechip puter and PC, modulus conversion 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 目 錄 目錄 引言 ......................................................... 1 1 研究課題 .................................................. 2 研究目標(biāo) .................................................................