【正文】 接口與 RS232 接口轉(zhuǎn)換器 CP2102／CP2103 是一款高度集成的 USBUART 橋接器，提供一個(gè)使用最小化元件和 PCB 空間來實(shí)現(xiàn) RS232 轉(zhuǎn)換 USB 的簡便解決方案。 圖 44 設(shè)計(jì)中使用到的軟件介紹 Keil軟件簡介。 CP2102／ CP2103作為 USB／ RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面可以從 主 機(jī)接收 USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為 RS232 信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面可從 RS232 外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 USB 數(shù)據(jù)格式傳送 至主機(jī)，其中包括控制和握手信號。這樣計(jì)算機(jī)不能控制現(xiàn)有儀器設(shè)備，解決這一問題就得把現(xiàn)有的儀器設(shè)備的 RS232 接口轉(zhuǎn)換成 USB接口。 作為一個(gè)數(shù)字多路選擇器 /多路分配器， VEE 將被連接到 GND 上（一般是接地）。 E為低時(shí)， 8 個(gè)開關(guān)的其中之一將被 S0至 S2選中（低阻態(tài)）。芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以將輸入的 +5V 電源電壓變換成為 RS232 輸出電平。 第 6 腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 度最高，對比度過高時(shí)會(huì)使屏幕顯示不清晰，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度。模塊組件內(nèi)部主要由 LCD 顯示屏、控制器、列驅(qū)動(dòng)器和偏壓產(chǎn)生電路構(gòu)成。 1， 16179。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μ S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。 以下介紹本次設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊中使用到的具體器件。在設(shè)計(jì)中以 PC 機(jī)為主機(jī)，單片機(jī)為從機(jī)，通過串行接口構(gòu)成主從系統(tǒng)，設(shè)計(jì)其串行通信的基本功能 。在程序的關(guān)鍵功能后，可以通過檢查 CommEvent 屬性的值來查詢事件和錯(cuò)誤，編本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 寫自己的程序代碼。這種式下，在事件發(fā)生時(shí)，如在串口接收緩沖區(qū)有字符等，可以利用 MSComm 控件的OnComm 事件捕獲并處理這些通信事件， OnComm 事件還可以檢查和處理通信錯(cuò)誤。通過對此 控件的屬性和事件進(jìn)行相應(yīng)編程操作，就可以輕松實(shí)現(xiàn)串口通信。 9 針串口引腳和 25 針串口引腳定義如表 31 所示。完成這種轉(zhuǎn)換功能的電路叫做通用異步收發(fā)機(jī) UART。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 .串行接口 串行口也是計(jì)算機(jī)的一種標(biāo)準(zhǔn)接口， PC 機(jī)一般至少有兩個(gè)串行口 Com1 和Com2。按通訊方式，可將數(shù)據(jù)傳輸線路分成三種 : 兩種常用接口方式 .并行接口 并行接口是指 8 位數(shù)據(jù)同時(shí)通過并行線進(jìn)行傳送，這樣數(shù)據(jù)的傳輸率能得到極大的提高。 ，依據(jù)一定的順序逐位進(jìn)行傳送的通訊方法。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU 與外部的基本通訊方式有兩種 :并行通訊 —— 數(shù)據(jù) 的各位同時(shí)傳送 。 有 2 選 1， 4 選 8 選 1 和 16 選 1 等類型的數(shù)據(jù)選擇器 。 電源電平轉(zhuǎn)換芯片 （ TTL 電平轉(zhuǎn) RS232 電平） MAX232 芯片是美信（ MAXIM）公司專為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5V 單電源供電。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且 該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊；基本特性 : .低電源電壓（ VDD:++） .顯示分辨率 :128179。 64, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 8 點(diǎn)陣字符或 4 個(gè) 5179。 .GND：地。 .CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 .START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。其內(nèi)部圖以及引腳圖如圖 23所示。 ADC0832 引腳圖如圖 22 所示 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 22 ADC0809 是采樣分辨率為 8 位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。 178。 178。 178。C ； 芯片接口說明： 178。 商用級芯片溫寬為 0176。 5V 電源供電時(shí)輸入電壓在 0~5V 之間； 178。 其具體特點(diǎn)如下： 178。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μS ，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。這類型 ADC 的分辨率和采樣速率是相互牽制的。 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡介 實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換的基本方法很多，有計(jì)數(shù)法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉(zhuǎn)換法。 表 22 P3 口的第二功能 端口引腳 具體第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 端狀態(tài)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ：程序儲(chǔ)存允許（ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0位復(fù)位，可禁止 ALE 操作。一般情況下， ALE 仍以時(shí)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(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 RST：復(fù)位輸入。對 P3 口寫入 1 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時(shí)，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。表 21為 和 的第二功能。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對端口 P0寫“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 STC單片機(jī)有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 我們選擇單片機(jī) STC89C52為控制核心，主 要基于考慮 STC89C52 低功耗、超低價(jià)高速度、高可靠、超強(qiáng)抗靜電，超強(qiáng)抗干擾、無法解密等優(yōu)點(diǎn)。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用功能模塊化的設(shè)計(jì)思想，本論文內(nèi)容分為以下幾個(gè)章節(jié)：設(shè)計(jì)器件簡介和選擇；硬件的設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試。因此研究 PC 機(jī)與單片機(jī)串行通信具有 重要 的現(xiàn)實(shí)及工業(yè)意義。現(xiàn)代化集中管理需要對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、制表、打印、繪圖、報(bào)警等 ,同時(shí) ， 又要求對現(xiàn)場裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，完成各種規(guī)定操作，達(dá)到集中管理的目的。 在光學(xué)分析中，主要基于光譜學(xué)，利用光和大氣污染分子相互作用的特性進(jìn)行檢測，具有大范圍、高組分、連續(xù)實(shí)時(shí)檢測的特點(diǎn)，已成為氣體濃度檢測的理想工具。檢氣管顯色長度的平方與被測氣體濃度及采樣時(shí)間的乘積存在一定的線性關(guān)系，從而求出環(huán)境中氣體的時(shí)間加權(quán)濃度。如果改變氣室中被測氣體的成分、溫度或壓力，折射率會(huì)發(fā)生改變，光程也隨之改變，干涉條紋從而發(fā)生移動(dòng)。除此之外，在檢測時(shí)還需要考慮本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 現(xiàn)場溫度、空氣擾動(dòng)等因素，為此必須采取補(bǔ)償電路等措施。氣敏元件性能與敏感功能材料的種類、結(jié)構(gòu)以及制作工藝密切相關(guān)。在進(jìn)行測量時(shí)，必須采用補(bǔ)償措施，盡量減小誤差，以此來保證測量精度。超聲波技術(shù)是利用超聲波在某種氣體中的傳播速度與當(dāng)前氣體溫度和氣體性質(zhì)的關(guān)系，通過測量超聲波在氣體中的傳播速度以及氣體溫度，進(jìn)而推算出氣體的大概濃度。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 （ 4）國內(nèi)氣敏元件傳感器產(chǎn)量已超過“九五”初期的 400 萬支。 氣敏元件傳感器作為新型敏感元件傳感器在國 家列為重點(diǎn)支持發(fā)展的情況下，國內(nèi)已有一定的基礎(chǔ)。如日本費(fèi)加羅公司推出了檢測（ ～ 10）179。這是一個(gè)在現(xiàn)代生活很實(shí)用，很負(fù)責(zé)的一個(gè)設(shè)計(jì)，對社會(huì)的健康發(fā)展具有積極的意義。并設(shè)計(jì)一定的 限值，超限聲光報(bào)警。 基于以上可以看出，有關(guān)氣體的濃度檢測問題顯得尤為重要。中國公安部門在 20xx 年 8月，在全國各地加強(qiáng)查處酒后駕駛的力度，以減少由酒后駕駛造成的惡性交通事故。 20xx 年以來，酒后駕車行為所造成事故越來越多，對社會(huì)的影響也越來越大，酒精逐漸成為兇殘的“馬路殺手”。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： IV 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 III 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取 得的成果。 關(guān)鍵詞： 酒精濃度傳感器（ MQ3）、甲烷濃度傳感器（ MC113）、 STC89C5 A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)選擇器（ 74HC4051） 、串口通信、 RS23 VB； II Abstract In recent years, China39?？紤]到單片機(jī)計(jì)算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜數(shù)據(jù)處理，故 單片機(jī)系統(tǒng)與 PC 機(jī)系統(tǒng)通過 RS232 串行通信端口進(jìn)行互連 ，從而 單片機(jī)用作下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，而 PC 機(jī)用做上位機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的 數(shù)據(jù)處理和對單片機(jī)的控制。其設(shè)計(jì)方案基于STC89C52 單片機(jī)， MQ3 酒精濃度傳感器， MQ4 甲烷濃度傳感器。 近年來我國煤炭工業(yè)的安全生產(chǎn)狀況不容樂觀，中小型煤礦的情況尤為嚴(yán)重，已經(jīng)直接威脅到整個(gè)煤炭工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，給國家財(cái)產(chǎn)和人民生命造成了很大的損失，作為“萬惡之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故發(fā)生率之首。另外，交通事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失 也相當(dāng)驚人。 I 基于單片機(jī)的多氣體濃度測試儀 摘要 近些年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平日益提高 ,全國機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量和駕駛員人數(shù)猛增，醉酒駕車造成嚴(yán)重后果的違法犯罪也日益增多，給社會(huì)和廣大人民群眾生命、健康造成嚴(yán)重危害。在許多國家，車禍已成為第一位意外死亡原因。要查處就涉及到檢測人體內(nèi)的酒精含量和使用設(shè)備來進(jìn)行檢測的問題。本文研究設(shè)計(jì)了一種可以測量多種氣體濃度，并可以進(jìn)行超限報(bào)警的智能測試儀。限值可由按鍵調(diào)整。同時(shí)，操作人員對于具體報(bào)警點(diǎn)的上限值可以通過單片機(jī)編程進(jìn)行設(shè)置。s lives and caused great damage, as the worst of all evils methane explosion is a major accident rate in the first. For security reasons, the methane concentration measurement, appear particularly on the above, the gas concentration detection problem, critical. This paper studied and designed a variety of gas concentration can be measured, and can alarm intelligent tester. The design scheme based on STC89C52 MCU, MQ3 alcohol concentration sensor, MQ4 methane concentration sensor. System circuit of the sensor output signals from the AD0832 as the core of the A / D conversion circuit after conditioning, through the singlechip microputer for data processing, LCD display by the alcohol concentration value. And the design of certain limits, overrun alarm. Limit value by the keys to adjust. Considering the SCM calculation ability is limited, to plex data processing, so singlechip system and PC system through the RS232 serial munication port interconnect, thereby SCM as the next bit machine data acquisition and control equipment, and the machine used PC do PC for plex data processi