【正文】 /將數(shù)據(jù)送入 P0口，即寫入指令或地址 Delay（ 1）； //空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間 E=1。 //如果忙就等待 RS=0。 //空操作四個機器周期 ， 給硬件反應(yīng)時間 result=BF。 //E=1， 才允許讀寫 _nop_()。result=0， 不忙 unsigned char BusyTest(void) { bit result。 //讀寫選擇位，將 RW位定義為 sbit E=P2^2。 圖 510 液晶顯示的操作流程圖 液晶的程序主要由初始化函數(shù)、寫入函數(shù)、清 RAM 函數(shù)，其中初始化液晶的工作狀態(tài)，包括光標歸位，顯示設(shè)置，顯示移位等，屏幕清空等命令，是使用液晶前必須要執(zhí)行的函數(shù)。 lastkcode=kcodebuf； return(pass)； } 液晶顯示模塊 本系統(tǒng)使用 1602 液晶顯示。 if (kcodebuf==0xff) { havekey=0。 kcodebuf=P1 amp。 (2)按鍵查詢式的流程圖見下圖 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 59 按鍵流程圖 uchar get_key() //讀鍵 { uchar pass,kcodebuf。 _nop_()。i++) { dat|=ADDO。 _nop_()。 _nop_()。//拉高 CLK 端 _nop_()。 ADCS=0。 sbit ADCS =P3^1。 圖 55 項目窗口圖 圖 56 項目窗口圖 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 主程序模塊 主程序?qū)崿F(xiàn)的 功能： 圖 57 主程序流 程圖 模數(shù)轉(zhuǎn)換 (1)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的 主要功能 就是把經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為單片機能夠處理的數(shù)字信號，并傳送給單片機。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 53 編譯運行圖 圖 54 調(diào)試窗口圖 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 (7)HEX 文件的生成 HEX文件格式是英特爾公司提出的把數(shù)據(jù)信息按照地址進行 排 列 的數(shù)據(jù)信息 ,數(shù)據(jù)寬度為字節(jié) ,所有 的數(shù)據(jù) 使用 16進制數(shù)字表示 。按 4我們可以打開 5中的串行調(diào)試窗口，這個窗口我們可以看到從 51芯片的串行口輸入輸出的字符，這里的第一個項目也正是在這里看運行結(jié)果。 6是有一個小放大鏡的按鈕，這就是開啟 \關(guān)閉調(diào)試模式的按鈕，它也存在于菜單 Debug－ Start\Stop Debug Session，快捷鍵為 Ctrl+F5。 2是編譯當前項目，如果先前編譯過一次之后文件沒有做動編輯改動，這時再點擊是不會再次重新編譯的。”彈出 文件窗口，選擇剛剛保存的文件，按 ADD 按鈕，關(guān)閉文件窗，程序文件已加到項目中了。 鼠標在屏幕左邊的 Source Group1 文件夾圖標上右擊彈出菜單，在這里可以做在項目中增加減少文件等操作。 (3)首 先我們 要在項目中創(chuàng)建新的程序文件或加入舊程序文件。絕對目標文件 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 [17]。 2. Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包整體結(jié)構(gòu) ,如圖 51所示 , 其中的 Ishell和 uVision分別是 C51 for Dos和 for Windows的 集成 開發(fā)環(huán)境 ,能夠完成編輯、編譯、連接、調(diào)試和仿真 等整個開發(fā)過程。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 編譯軟件介紹 Keil 軟件簡介： 在單片機的開發(fā)利用的過程中軟件同硬件一樣都是離不開的 ,人們編寫的匯編語言源程序要成為一個 CPU可以執(zhí)行的機器代碼有 兩種方法手工 匯編 和機器 匯編，現(xiàn)在手工匯編基本上不用了。且具有良好的模塊化、容易閱讀、維護等優(yōu)點，且編寫的模塊程序易于移植 [8]。程序編寫語言比較常見的有 C 語言、匯編語言。 這是由 STC12C5A60S2的 控制 ,當超 過 設(shè)置的數(shù)值 PPM時 ,通過預(yù)設(shè)的程序使 ,從而使 三極管導(dǎo)通 ，報 警電路 接通 ,使 蜂鳴器發(fā)出警號聲。 圖 44 放大電路原理圖 系統(tǒng)單片機及顯示電路的設(shè)計 因為 STC12C5A60S2單片機和普通 51單片機的引腳相同并且完全 兼 容 ,因此 在該電路設(shè)計時 ,可采 用普通的單片機最小系統(tǒng)板來布局就可以 了 ,放大 電路的信號可以在經(jīng)過 P1口進入單片機 進行 A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理 后經(jīng)過連接 P0口的 LCD1062從而來 進行 顯示。 電路設(shè)計和元器件的選擇因此顯得非常關(guān)鍵。選擇合理的 充 電常數(shù) ,就可以保證開關(guān)按下時 RST端有兩個機器周期以上的高電平 ,從而 使 STC12C5A60S2內(nèi)部復(fù)位。 復(fù)位電路原理： 當在 STC12C5A60S2單片機的 RST引腳接入高電平并且保持 2個機器周期 時 ,單片機內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作 (若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài) )。 圖 42 晶振電路圖 在 STC12C5A60S2單片機內(nèi)部有一個 震蕩電路 ,只要在 單片機的處理器的 XTAL1和 XTAL2引腳外接石英晶體 (簡稱晶振 )就 構(gòu)成了自激振蕩 器 并且在單片機內(nèi)部 產(chǎn)生 時鐘脈沖信號 ,圖 中的電容器 C2和 C3穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5—30pF,典型值是 22 pF,晶振 CYS選擇 的是 12 MHz。 傳感器CH2O 放大電路 STC12C5A60S2單片機 （ A/D 轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理） LCD1602 按鍵 圖 41 硬件功能框圖 報警電路 圖 41 硬件功能框圖 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 系統(tǒng)晶振電路的設(shè)計 單片機在工作時的每個指令的微操作在時間上都有嚴格的秩序 ,這樣的微操作時間順序稱為時序，單片機時鐘信號用于給單片機芯片里的各種微操作提供了一個時間基準 , STC12C5A60S2的時鐘生產(chǎn)方式分為兩種 ,一種是內(nèi) 部 時鐘方式 ,一是外部時鐘方式 [10]。 信號變換由氣體傳感器產(chǎn)生的電信號較小且和要求輸出的信號不成比例關(guān)系，必須經(jīng)放大后才能得到標準輸出信號及控制信號。 主要參數(shù)如下 [6]： 0一 10ppm，最大值 50ppm； 250～ 300nA／ ppm； 0． 01ppm； 30s； (+20℃ 一 +40C)lppm； 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 10℃ 一 40℃ ； ； 3年。其具體參數(shù)如表 31，接口信號參數(shù)如表 32[4]。 其基本參數(shù)如下： ： 200181。C， 到 10Hz 輸入噪聲電壓的 3181。 圖 31 STC12C5A60S2 規(guī)范引腳 LTC1049CN8 運算放大器 LTC1049（引腳如圖 32）是一種高性能，低功耗的零漂移運算放大器。 個 16 位定時 /計數(shù)器， 7 個中斷源。 ： 0Hz— 35MHz 相當于普通單片機的 0— 420M。 STC12C5A60S2 單片機 STC12C5A60S2單片機（引腳如圖 31）是宏晶 科技生產(chǎn)的一種能夠與傳統(tǒng) 8051完全兼容的新型單片機，它執(zhí)行速度是傳統(tǒng) 51單片機的 8—12倍，內(nèi)部集成 MAX810專用復(fù)位電路 ,2路PWM,8路高速 10位 A/D轉(zhuǎn)換 (即 P1口 )，因此具有很強大的數(shù)據(jù)處理能力，本身自帶的 10位 A/D轉(zhuǎn)換更是為本設(shè)計節(jié)約了成本。隨著微電子工藝水平的提高，近十年來單片微型計算機有了飛速的發(fā)展。一般說來，單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微處理器。片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件。 單片機具有以下特點： (1) 受集成度限制，片內(nèi)存儲容量較小，一般 8 位單片機的 ROM 小于 8/16K 字節(jié)， RAM 小于 256 字節(jié)，但可在外部擴展，通常 ROM、 RAM 可分別擴展至 64K 字節(jié)。在這種情況下，單片機應(yīng)運而生了（也稱作微型計算機）。 兩個方案的比較：方案一，雖然基本滿足測量需求，但是 0～ 1ppm的范圍為盲區(qū)，無法測量更無法在超過國標時及時提醒，系統(tǒng)整體穩(wěn)定性不高。系統(tǒng)所采用的單片機只能進行數(shù)據(jù)處理，仍需要另外購買 AD芯片，給系統(tǒng)造成成本增加，且對電路的性能會造成影響。 （ 4） 實現(xiàn)單片機控制的智能化。由于甲醛傳感器產(chǎn)生的電信號十分微弱，不能直接與控制電路相連接使用，我們將其首先經(jīng)過一個放大電路，將信 號放大，再經(jīng)過模／數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在單片機電路的作用下，通過 LCD將空氣中甲醛含量的濃度用數(shù)字顯示出來 [3]。 (2） 超標報警功能：當甲醛濃度超出國標時給予報警提示。它可以使甲醛的濃度轉(zhuǎn)換成微弱 的 電流信號。但是這青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 種方法在分析甲醛濃度時 ,往往是目視比色法 ,它的缺點是 : （ 1） 因為許多有色溶液是不夠穩(wěn)定的 ,不能長久保存 ,經(jīng)常需要在測定的時候現(xiàn)配制溶液 ,比較費時費力 費事 。顏色改變的程度可以反映出所受光的反射光量，反射光量的強度變化率強度可以作為被測氣體的甲醛含量的預(yù)測值。 2．使用合成板制造家具 ,廠家為追求利潤的不惜使用不合格的木料板材 ,再粘貼材料表面時使用不合格的膠水 ,導(dǎo)致家具的甲醛含量超標。全身癥狀有頭痛、疲勞、心悸、失眠、體重減輕和植物神經(jīng)紊亂等 [2]。在我們國家有毒化學(xué)物質(zhì)優(yōu)先控制名單中甲醛位居第二。 LCD 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 緒論 引言 甲醛是一種無色有強刺激性氣味的氣體。s life is influence by formaldehyde through different ways, especially when buildings have been decorated. There are amount of the residual formaldehyde in the room. Thus, it is important to detect accurately that if the content of indoor formaldehyde is out of limits. The operation of traditional test methods is troublesome and of low accuracy. Compared with which, an intelligent formaldehyde analyzer which can test the content of indoor formaldehyde and alarm when the formaldehyde is out of limits is designed. Based on the STC12C5A60S2 microcontroller, the design needs a formaldehyde sensor produced by Dartmouth Company. In the system, current signal output by sensor will be amplified and will be adjusted through the A/D converter. Then through the singlechip microputer data processing, formaldehyde chrome value will be showed in the liquid crystal displays (LCD). This design has the function of showing alarms and has lots of advantages such as low power consumption, high precision, easy to carry, etc. Keywords: formaldehyde。 該設(shè)計方案基于 STC12C5A60S2 單片機，