【正文】 （8）116腳REF（+）、REF（）：正負基準電壓輸入端。ADC0809的工作過程首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。引出端符號1CP、2CP 時鐘輸入端1D、2D 數(shù)據(jù)輸入端1Q、2Q、1Q、2Q ＿輸出端CLRCLR2 直接復(fù)位端（低電平有效）PRPR2 直接置位端（低電平有效）74LS74的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖314，74LS74的引腳圖見圖315。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低，紅燈亮表示環(huán)境中可燃煙霧濃度超過報警限值，提醒用戶盡快作相應(yīng)安全措施。(1)LCD1602模塊驅(qū)動：通常不接LCD的背光,因為采用背光的話,需要的電流太大,從而會造成穩(wěn)壓管發(fā)熱特別厲害。寫狀態(tài),下降沿有效注意常用的命令：0x01：清屏； 0x38：8位數(shù)據(jù)傳送（0x28,4位數(shù)據(jù)傳送）； 0x0C：開LCD；0x08：關(guān)LCD； 0x18：字符左移； 0x04：向左移動光標；0x06：向右移動光標；(2) 通信方式線并行通信（命令：0x38）采用8線并口通信,占微控制端的I/O口,具體程序可以見發(fā)布的程序。圖315聲音報警電路圖蜂鳴器報警電路圖如圖315所示。但都是在RS232標準的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進而形成的。這個標準對串行通信接口的有關(guān)問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。目前在IBM PC機上的COMCOM2接口，就是RS232C接口。(3～15)V之間[7]。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)中由于下載器單片機輸入輸出采用COMS電壓，因此在串口與其接口部分即采用MAX232作為電平轉(zhuǎn)換，圖316顯示了MAX232的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳和具體連接方法。DB25型連接器的引腳分配與DB25型引腳信號完全不同?？梢娺@個最大的距離是在碼元畸變小于4%的前提下給出的。這兩個信號有時連到電源上，一上電就立即有效。允許發(fā)送（Clear to sendCTS）——用來表示DCE準備好接收DTE發(fā)來的數(shù)據(jù)，是對請求發(fā)送信號RTS的響應(yīng)信號。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡(luò)信號，使其變高[24]。振鈴指示(RingingRI)——當MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效（ON狀態(tài)），通知終端，已被呼叫。上述控制信號線何時有效，何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。設(shè)計如下圖317所示：圖317 串口通信電路設(shè)計圖4 變電站煙霧檢測報警器的軟件設(shè)計 AT89S51單片機調(diào)試及開發(fā)工具本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國Keil Software公司出品的Keil C51，是51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，本設(shè)計可以用C語言編程序，也可以用匯編語言編程序，本人選擇了用C語言編寫程序。C語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。因此，使用C語言進行程序設(shè)計已成為軟件開發(fā)的一個主流。兩部分信號的處理都是采用查詢方式。另外重要的一點，Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。 煙霧檢測報警器軟件流程及設(shè)計 本論文中，軟件解決的主要問題是檢測煙霧傳感器的煙霧濃度信號，然后對信號進行AD轉(zhuǎn)換，段式液晶濃度顯示，以及報警器聲光警報。 TMOD amp。 TH1 = 0xf9。}然后就是發(fā)送0809讀取到的數(shù)據(jù)到PC機顯示：void UART_Send(unsigned char ucData){ TI = 0。}開始將電壓轉(zhuǎn)成濃度值LCD初始化串口通信初始化讀0809的數(shù)據(jù)將讀到的數(shù)據(jù)發(fā)送到串口pc機顯示AD轉(zhuǎn)化延時一秒1602顯示濃度值綠色發(fā)光二極管亮紅色發(fā)光二極管亮蜂鳴器響濃度值是否超過50%圖41 主程序流。 while (!TI)。 ES = 1。 TMOD |= 0x20。程序的主流程圖見圖41。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對 目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中[19]。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)中，μVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。當檢測到的濃度小于設(shè)定值時，等待定時器中斷；當檢測到的濃度超過設(shè)定值時，執(zhí)行中斷程序進行報警處理，顯示濃度。軟件部分是用來配合硬件電路，控制后面電路的響應(yīng)，以實現(xiàn)設(shè)計預(yù)定功能。C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，它支持當前程序設(shè)計中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)。 主要編程序來控制定時、計時中斷、和輸出等。若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)，則預(yù)先將DTR線置成有效(ON)狀態(tài)，等CTS線上收到有效(ON)狀態(tài)的回答后，才能在TxD線上發(fā)送串行數(shù)據(jù)[23]。接收數(shù)據(jù)(Received dataRxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，(DCE→DTE)。當本地的MODEM收到由通信鏈路另一端（遠地）的MODEM送來的載波信號時，使RLSD信號有效，通知終端準備接收，并且由MODEM將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字量數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RxD送到終端。這對RTS/CTS請求應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。請求發(fā)送(Request to sendRTS)——用來表示DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時，使該信號有效（ON狀態(tài)），向MODEM請求發(fā)送。接口信號RS232C規(guī)定標準接口有25條線，4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線，常用的只有9根，它們是：①聯(lián)絡(luò)控制信號線：數(shù)據(jù)裝置準備好（Data set readyDSR)——有效時（ON）狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài)。電纜長度：在通信速率低于20kb/s時，RS232C所直接連接的最大物理距離為15m（50英尺）。（1） DB25連接器PC和XT機采用DB25型連接器。因此，為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在EIARS232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關(guān)系的變換。圖316 MAX232內(nèi)部結(jié)構(gòu)、連線示意圖在TxD和RxD上：邏輯1(MARK)=3V～15V邏輯0(SPACE)=+3～＋15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：信號有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）＝+3V～+15V信號無效（斷開，OFF狀態(tài)，負電壓)= 3V～15V以上規(guī)定說明了RS323C標準對邏輯電平的定義。RS232標準RS232C標準（協(xié)議）的全稱是EIARS232C標準，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會，RS（remended standard）代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。RS323C標準是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會）與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。、當單片機的22腳()置1時，三極管Q1導通，當單片機的24腳()置1時，三極管Q2導通，當單片機的26腳()置1時，三極管Q3導通，Q3中任意一個導通都會驅(qū)動蜂鳴器報警[15][16]。電路使用5V電源供電。為1：讀狀態(tài)。顯示模塊LCD1602的簡介液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應(yīng)用設(shè)計中最常用的信息顯示器件了。圖312 74LS74的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖圖313 狀態(tài)指示燈電路。 A/D轉(zhuǎn)換電路的具體設(shè)計 ，、ADDB、ADDC選擇通道IN0～IN2，利用74LS74來進行分頻得到時鐘信號。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。正負基準電壓的典型值分別為+5V和0V。（7）D0～D7：數(shù)字量輸出端。在START信號上升沿之后的0～2us+8個時鐘周期時間內(nèi)，EOC變?yōu)榈碗娖?。?）START（6腳）：A/D轉(zhuǎn)換信號輸入端。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。 ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。（6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度。（2）具有轉(zhuǎn)換起、?？刂贫?。輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連到單片機數(shù)據(jù)總線。電路還可以轉(zhuǎn)化成“電壓跟隨器”，可以減少電路模塊間由于阻抗引起的干擾。 在圖38中，根據(jù)運放的“虛短”和“虛斷”的特點可知，I = I+ = 0，所以得出式（31）：Vo= R13*V/R16+V (31)而且V =V+=Vi由以上兩式可求出式（32）：Vo = Vi*（R13+R16）/R13 (32)所以本放大電路的放大倍數(shù)A =1+ R16/R13，此放大電路為同相比例放大電路，因此R13~R18均用10k電阻。LM324是單片高增益四運算放大器，可在較寬電壓范圍內(nèi)的單電源或雙電源下工作，其電源電流很小且與電源電壓無關(guān)，四個運放一致性好；其輸入偏流電阻是溫度補償?shù)?，也不需外接頻率補償，可做到輸出電平與數(shù)字電路兼容。 傳感器輸出信號一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對其進行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足ADC0809對輸入信號的要求。另外三端穩(wěn)壓器的工作速度不太高，對輸入電壓或負載電流急劇變化的響應(yīng)比較慢。8%，高精度為177。2%、177。三端穩(wěn)壓器有規(guī)定的額定電流，輸出Io的下限沒有特地限制，但Io的電流很小時，精度會降低，Io在1～5mA時輸出精度得到保證。因此過負載時穩(wěn)壓器也不會遭到損壞。三端集成穩(wěn)壓器的功耗幾乎全部變成熱，使穩(wěn)壓器的溫度升高，若發(fā)熱量小，可以依靠穩(wěn)壓器的封裝進行自然散熱，當發(fā)熱量較大時，必須安裝適當?shù)纳崞?。圖36 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端穩(wěn)壓器為了使電路能穩(wěn)定工作，在輸入端和輸出端分別接入電容。78XX系列為正電壓輸出，79XX為負電壓輸出，各自有100mA、。當輸入電壓Vi、輸出電流Io或溫度變化時，輸出電壓Vo可保持不變；另外當輸出短路，可使輸出電流Io現(xiàn)在為一定值；若集成穩(wěn)壓器過熱，則穩(wěn)壓器停止工作，也避免穩(wěn)壓器遭到損壞。為此，本章將著重介紹硬件電路的設(shè)計以及分析。當然，在硬件電路里一些芯片是必不可少的，軟件設(shè)計也需要對芯片進行編程序。 煙霧檢測報警器硬件電路的設(shè)計與分析每一個設(shè)計都要以一定的知識為基礎(chǔ)，知識的多少在一定程度上決定了設(shè)計出來的東西的好壞程度。CPU的狀態(tài)被完整地保持起來，如PC,SP,PSW,ACC等都保持節(jié)電前地狀態(tài)，各I/O口也保持節(jié)電前地邏輯值，ALE和PSEN均進入無效狀態(tài)[11][13]。在中斷服務(wù)程序中要安排這樣的指令：JNB ,$ ；若INT0=0,不往下執(zhí)行JB ,$ ；若INT0=1,不往下執(zhí)行RETI 返回主程序執(zhí)行一條指令[10]（4）掉電和節(jié)電方式 在掉電方式下，單片機的耗電降至最小。（3）單步執(zhí)行方式 單步執(zhí)行方式是使程序的執(zhí)行處在外加脈沖（通常用一個按鍵產(chǎn)生）的控制下，一條指令一條指令地執(zhí)行，即按一次鍵，執(zhí)行一條指令。所執(zhí)行的程序可以放在內(nèi)部ROM、外部ROM或者同時放在內(nèi)外ROM中。復(fù)位以后，內(nèi)部各寄存器狀態(tài)見表32:表32 內(nèi)部寄存器復(fù)位后狀態(tài)表寄存器復(fù)位后狀態(tài)寄存器復(fù)位后狀態(tài)PC 0000HTCON00HACC 00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL1 00HDPTR0000HTH100HP0～P3FFHSCON00HIP**000000BSBUF不定IE0*000000BPCON 0***0000BTMOD00H復(fù)位后，程序計數(shù)器PC的值是0000H說明：AT89S51單片機的程序起始位置是在內(nèi)存的0000H，也就是說程序的第一條指令必須存入內(nèi)存的0000H單元，程序才可能在復(fù)位后，直接運行。在執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令時，不產(chǎn)生PSEN信號，在訪問外部數(shù)據(jù)時，亦不產(chǎn)生PSEN信號[12]。如果是使用AT89S51或其它內(nèi)部有程序空間的單片機時，此引腳接成高電平使程序運行時訪問內(nèi)部程序存儲器，當程序指針PC值超過片內(nèi)程序存儲器地址(如8051/8751/89C51的PC超過0FFFH)時，將自動轉(zhuǎn)向外部程序存儲器繼續(xù)運行。在非訪問外部存儲器期間，ALE引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的1/16，因此可以用來驅(qū)動其他外圍芯片的時鐘輸入。在整個系統(tǒng)中，這8個引腳還具有專門的第二功能，在此，對P3口相應(yīng)引腳用于控制信號時的情況如表31所示?！?21～28腳):P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在訪問片外存儲器時，它分時提供低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)，故這些I/O線有地址線/數(shù)據(jù)線之稱，簡寫為AD0～AD7。它采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)接地。AT89S51單片機的引腳定義及功能AT89S51引腳圖如圖3