【正文】 統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。 5 具體電路設計 5． 1 單片機復位電路 89 系列單片機與其它微處理器一樣，在啟動時都需要復位，使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 5V 的限制。 淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 8 頁 共 28 頁 MAX232 內(nèi)部有兩個電荷泵，將 +5V 轉換為177。接收器符合 和 EIA/TIA232E 關于第一類故 障條件的說明。 EIA/TIA232E 與 規(guī)范將大于 3V的電壓定義為邏輯 0，因此，所有接收器都是反相的。除了在上拉被禁用的關斷模式下，內(nèi)部輸入上拉電阻通常消耗 12μ A 電流?？蛰d時驅動器輸出電壓范圍是 (V+)至 (V +)。 如果 負載是標稱值為 5千歐的 RS232 接收器，并且 VCC=+5V 時，驅動器輸出電壓擺幅的典型值為177。讀數(shù)據(jù) 不連接 10./RESET 控制復位（模塊復位） 11— — D7 數(shù)據(jù)線（ D0=MSB， D7=LSB） 19 FS 字型選擇；開路或連接到 Vdd； 6 8donts font 連接到 Vss； 8 8donts font 不 連接 EDM128128 結構 原理 T6963C 芯片 行驅動器組 行驅動器組 8K RAM LCD 液晶 顯示 屏 圖 T6963C 的點陣圖形液晶顯示模塊原理圖 光電二極管 電流 /頻率轉換器 輸出脈沖 光 淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 7 頁 共 28 頁 4． 5 RS232驅動 /接受器 （ MAX232） 圖 MAX的引腳圖 RS232 驅動 /接受器選用 MAX232 Max232 產(chǎn)品是一款兼容 RS232 標準的芯片。寫命令， C/D=” L” 。輸出方波或者三角波的頻率完全由光強決定 , 可程控調(diào)整器件的靈敏度及滿量程輸出頻率 [17]。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。欲使 CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H—FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE無效。要注 意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 RST： 復位輸入。 P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL邏輯門電路。 課題研究重點 本課題 要運用 AT89C55為核心芯片，同時運用， TSL230， MAX232， EDM128128液晶顯示器，微型打印機等構成外圍電路來完成 農(nóng)藥殘留毒性檢測儀控制系統(tǒng) 的硬件設計， 并協(xié)作軟件設計實現(xiàn)課題所要求的功能。在測量控制儀表及數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)中采用單片機技術，將計算機技術與測量控制技術結合在一起，使之成為智能儀表后能夠解決許多傳統(tǒng)儀表不能或不易解決的難題。 3 總體設計方案介紹 課題介 紹 本課題的便攜式農(nóng)藥殘留快速檢測儀的開發(fā)借助于微電子技術的高速發(fā)展。 如我國普遍采用酶促反應或免疫化學方法，因反應體系復雜，易受環(huán)境溫度、酶的活性、介質(zhì)和共存組分的影響，導致分析信號本身的可靠性和重 現(xiàn)性存在較嚴重不足；分析物的檢測往往采用色譜 和質(zhì)譜檢測器等，這給儀器的微型化帶來極大的困難。該類方法的缺點是前處理、設備和工藝復雜，價格昂貴，不適用于現(xiàn)場快 速檢測。只有開發(fā)出廉價方便的農(nóng)藥殘毒快速檢測微型智能分析儀，才是解決我國食品安全從源頭控制的必由之路 [11]。 鑒于我國農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用上存在一些問題，在 注重 食品安全的今天，加強對食品中農(nóng)殘的檢測，非常必要和及時 。 隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越依賴于農(nóng)藥、抗生素和激素等外源物質(zhì)。農(nóng)作物病、蟲、草害等是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要生物災害 ， 在生物災害的綜合治理中，根據(jù)目前植物保護學科發(fā)展的水平，化學防治仍然是最方便、最穩(wěn)定、最有效、最可靠、最廉價的防治手段 。我國農(nóng)藥在糧食、蔬菜、水果、茶葉上的用量居高不下，而這些物質(zhì)的不合理使用必將導致農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留超標，影響消費者食用安全，嚴重時會造成消費者致病、發(fā)育不正常，甚至直接導致中毒死亡 [10]。如果在我國也采用發(fā)達國家現(xiàn)行的大型儀器檢測，不僅會因儀器昂貴不能普及，而且極高的分析成本也將使農(nóng)產(chǎn)品無利可圖。單組樣檢測時間 小時到 3 小時，檢測極限可以達到 109，代表了國際先進水平。但縱觀現(xiàn)有的農(nóng)藥殘毒快速檢測方法，我們發(fā)現(xiàn)并未從根本上解決影響儀器可靠性、分析速度和小型化的主要技術障礙，體積還較龐大，攜帶不方便，檢測速度較慢，每測一次需要幾十分鐘，所以它們?nèi)圆荒軡M足我國農(nóng)藥殘毒快速的檢測的實際需要。 同時設計出農(nóng)藥殘留讀性分析儀的控制系統(tǒng) 。在控制系統(tǒng)中，單片機為核心器件，輔助以其他的外圍設備，來實現(xiàn)淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 3 頁 共 28 頁 對所設計的系統(tǒng)的控制， 因此，單片機為核心的控制系統(tǒng) 成為了廣大愛好者的首選 。 本課題選擇以單片機為控制核心組成的控制系統(tǒng)。 4． 2 AT89C55 重要引腳功能說明 [14] P3口： P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。 P3口除了作為一般的 I／ O口線外，更重要的用途是它的第二功能， 如 表 所示 ： P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 l／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置位后，只有一條 MOVX和 MOVC指令 ALE才會被激活。 EA/VPP： 外部訪問允許。 Flash存儲器編程時，該引腳加上 +12V的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 Vpp。多晶硅光電二極管對光強信號進行淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 6 頁 共 28 頁 光電轉換 ,把一定光譜的光轉換成電流 ,再由電流 / 頻率轉換器轉換成相應的脈沖頻率。 C/D=”H” 。讀命令， C/D=” L” 。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉換 TIA/EIA232F 電平 。 5V 驅動器輸出電壓最小值的要求，其中包括 3k?的負載電阻最小值， VCC= +，以及最高工作溫度。上拉電阻將未使用的驅動器輸出端 強制為低電平，因為所有驅動器都是反相的。在關斷模式下，電源電流通常降至 8μ A。 25V 的過壓輸入，并提供標稱值為 5千歐的輸入端接電阻。接收器傳輸延時典型值為 600ns，與輸入擺幅方向無關?？梢詮?+10V(V+)和 10V(V)輸出端獲取少量的電源功率 ，為外部電路供電 (參見典型工作特性部分 )；當 V+、 V為外部電路提供電流時，注意不要因為所加負載的原因使 V+、 V低于 EIA/TIA232E 驅動器輸出電壓最小值177。對于那些能夠將 +10V 外部電源提供到 V+引腳 (而不是使用內(nèi)部電荷泵來產(chǎn)生 +10V)的應用，一定不要安裝電容 C1，并且必須將 SHDN 引腳連接至 VCC，這是因為在關斷模式下 V+被內(nèi)部連接到 VCC[15]。假如采用 12MHZ 的晶振，那么復位時間大約是12μ S。 圖 單片機復位電路 淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 9 頁 共 28 頁 5． 2 鍵盤電路 鍵盤采用矩陣式鍵盤，它由行線和列線組成，按鍵位于 行、列的交叉點上，行線、列線分別接到按鍵開關的兩端 。 把行線接到單片機的 列線接到單片機的 則在單片機的控制下，可以判別鍵盤中究竟是哪一個鍵被按下 。 5． 3 串行通訊電路 由于要外接打印機，即單片機要和接口進行通訊，在這里采用 RS232 進行串行通訊 ， EIARS232C 對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都 作了明確規(guī)定。對于數(shù)據(jù)（信息碼）：邏輯“ 1”的傳輸?shù)碾娖綖?3V～ 15V，邏輯“ 0”傳輸?shù)碾娖綖?+3V～+15V；對于控制信號；接通狀態(tài)（ ON）即信號有效的電平為 +3V～ +15V，斷開狀態(tài) (OFF)即信號無效的電平為 3V～ 15V，也就是當傳輸電平的絕對值大于 3V 時，電路可以有效地檢查出來；而介于 3～ +3V之間的電壓即處于模糊區(qū)電位，此部分電壓將使得打印機無法準確判斷傳輸信號的意義，可能會得到 0，也可能會得到 1，如此得到的結果是不可信的，在通信時候體現(xiàn)的是會出現(xiàn)大量誤碼，造成通信失敗。 RS232 的邏輯“ 1”是以 3～ 15V 來表示的，而單片機的邏輯“ 1”是以 +5V 來表示的，兩者完全不同。接收器輸入可以承受最高177。這樣，對于慢變化輸入信號可以產(chǎn)生明確的輸出跳變，即使是在有一定噪聲和振蕩的情況下。第一個轉換器利用電容 C1將 +5V輸入加倍，得到 V+輸出端 C3上的 +10V；第二個轉換器利用電容 C2將 +10V轉換為 V輸出端 C4上的 10V。輸入門限兼容于 TTL 和 CMOS 邏輯。在關斷模式、三態(tài)模式，或器件電源被斷開的情況下，驅動器輸出關閉，并進入高阻狀態(tài)，該狀態(tài) 下的漏電流通常只有幾個微安 (最大值為 25μ A)。 5． 4 液晶顯示電路 EDM128128 液晶顯示模塊 直接與單片機的 I/O 口相連， 單片機對 內(nèi)藏 T6963C顯示控制器 進行編程控制，從而使液晶顯示器件顯示相應的文字或則圖形 ，T6963C 通過單向的電源線和雙向的數(shù)據(jù)線和控制線和外部相連，在中規(guī)模圖形式液晶顯示模塊中，內(nèi)置 T6963C 控制器的液 晶顯示模塊是目前較為常用的一種。 淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 13 頁 共 28 頁 T6963C 的時序電路用于為芯片自身以及 LCD 行、列驅動器產(chǎn)生各種所需時序。在 EDM128128 中選用 的晶振并接于 XI 與 X0 端可將其占空比定為1/64。數(shù)據(jù)由 d0～ d7 共 8 位并行口與顯示存貯器 RAM 進行傳遞。 在顯示時，顯示數(shù)據(jù)分別經(jīng)圖形數(shù)據(jù)鎖存器以及文本數(shù)據(jù)鎖存器鎖存，再由顯示根據(jù)顯示模式設置控制選擇所要顯示的是文本還是圖形，或者是二者的組合模式。 淮陰工學院畢業(yè)設計說明書 （論文） 第 14 頁 共 28 頁 T6A40 片內(nèi)有兩個 34 位雙向移位寄存器，串行數(shù)據(jù)可從 DI01 與 /或 DI02 兩個端子輸入。 利用列驅動電路可把控制器提 供的串行數(shù)據(jù)轉換成 LCD 屏所需的并行數(shù)據(jù)。驅