【正文】 擇了DS1302時(shí)鐘芯片。 外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器基于AT89C52單片機(jī)具有8KB的程序存儲(chǔ)器（ROM），256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），由于考慮到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)所需的容量，現(xiàn)在需要擴(kuò)充存儲(chǔ)器的容量。①硬件削抖是采用硬件電路的方法對(duì)鍵盤(pán)的按下抖動(dòng)及釋放抖動(dòng)進(jìn)行削抖，經(jīng)過(guò)削抖電路后使按鍵的電平信號(hào)只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。每個(gè)獨(dú)立式按鍵占有一根I/O口線(xiàn)。 按鍵選擇與簡(jiǎn)介⑴本系統(tǒng)應(yīng)用有人機(jī)對(duì)話(huà)功能，該功能即能隨時(shí)發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及和LCD連接顯示運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。單片機(jī)對(duì)ADC0832 的控制原理：　正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線(xiàn)，分別是CS、CLK、DO、DI。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。 DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。 CS_ 片選使能，低電平芯片使能。C to +70176。 工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；　　 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖 8位分辨率；　　這類(lèi)型ADC的分辨率和采樣速率是相互牽制的。10%響應(yīng)時(shí)間 (T 90)〈 50 seconds濕度范圍20℃ to 45℃零點(diǎn)輸出 (純凈空體，20℃)〈 ppm最大零點(diǎn)漂移(20℃to 40℃) ppm長(zhǎng)期漂移〈2% /每月推薦負(fù)載值10Ω線(xiàn)性度輸出線(xiàn)性重 量約32克 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇與簡(jiǎn)介⑴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。甲醛傳感器/甲醛模塊（CH2O傳感器）詳細(xì)介紹如下表41：(3)測(cè)量電路測(cè)量電路由CH20/S10甲醛傳感器，ADC0832組成。由于假若每一路都設(shè)置放大、濾波等器件，那么成本會(huì)很大，所以信號(hào)的采集一般用多路模擬通路進(jìn)行選擇。隨著電容的充電，RST腳上的電壓才慢慢下降。常用的上電復(fù)位電路如下圖所示。 復(fù)位電路一、復(fù)位的意義單片機(jī)開(kāi)始工作的時(shí)候，必須處于一種確定的狀態(tài)，否則，不知哪是第一條程序和如何開(kāi)始運(yùn)行程序。內(nèi)部時(shí)鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個(gè)晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，外部時(shí)鐘方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入到單片機(jī)內(nèi)，此方式常用于多片89C52單片機(jī)同時(shí)工作，以便于各單片機(jī)的同步。單片機(jī)/MCU主要有51基本型和52增強(qiáng)型，而相比之下52型比51型功能更為強(qiáng)大，ROM和RAM存儲(chǔ)空間更大，52還兼容51指令系統(tǒng)。 如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無(wú)效。要注意的是：每當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。 對(duì)端口P2寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，同時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。 與AT89C51不同之處是，（）和輸入()，參見(jiàn)表21。 P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用口。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。主要性能參數(shù)：l 與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容l 8K字節(jié)可重擦寫(xiě)FLASH閃存存儲(chǔ)器l 1000次寫(xiě)/擦循環(huán)l 時(shí)鐘頻率：0Hz—24MHzl 三級(jí)加密存儲(chǔ)器l 256字節(jié)內(nèi)部RAMl 32個(gè)可編程I/O口線(xiàn) l 3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 l 6個(gè)中斷源 l 可編程串行UART通道l 低功耗的空閑和掉電模式l 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C52引腳圖AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫(xiě)口線(xiàn)，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線(xiàn)編程。歸納起來(lái)，它是沿著兩條路發(fā)展的：，提高芯片的工作速度，降低工作電壓和降低功耗：，最基本的外設(shè)裝置（如異步串行口，定時(shí)器等）和一套公用的指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，把不同的外設(shè)裝置集成到芯片內(nèi)，在同一個(gè)家族內(nèi)繁衍滋生出各種型號(hào)的單片機(jī)。 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。但近年來(lái)也開(kāi)始出現(xiàn)了在片內(nèi)固化有BASIC解釋程序的單片機(jī)。(4) 控制功能強(qiáng)。芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，其抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般通用CPU；程序指令及常數(shù)、表格固化在ROM中不易破壞；許多信號(hào)通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，故可靠性高。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。 單片機(jī)比專(zhuān)用處理器最適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。硬件設(shè)計(jì)部分主要包括：MCU、A/D、時(shí)鐘芯片、LCD、外圍擴(kuò)展數(shù)據(jù)RAM等芯片的選擇； 硬件主電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、液晶顯示電路設(shè)計(jì)、外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器接口電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤(pán)接口電路等功能模塊電路設(shè)計(jì)。由于甲醛含量超量的話(huà)，將對(duì)人體健康造成很大的影響。室內(nèi)甲醛污染對(duì)人身體健康影響較大，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法絕大多數(shù)是化學(xué)分析法,使用的手段是實(shí)驗(yàn)室分析儀器，主要有比色計(jì)、 分光光度計(jì)、化學(xué)滴定、 氣相和液相色譜。第２章 概述本次設(shè)計(jì)即是利用傳感器和單片機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛濃度這個(gè)物理量的測(cè)量。而該方法在分析甲醛濃度時(shí)往往采用的是目視比色法，它的缺點(diǎn)是：，不能久存，經(jīng)常需要在測(cè)定的同時(shí)配制溶液，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)事。變色的程度可反映出所受光的反射光量，反射光量的強(qiáng)度變化率可以作為被測(cè)氣體的甲醛含量的應(yīng)答值。用于測(cè)定紡織品中釋放的甲醛含量的蒸氣吸收法。測(cè)定居住區(qū)和公共場(chǎng)所空氣大氣中甲醛濃度的AHMT(4氨基3聯(lián)氮5硫基1，2，4三氮雜茂)分光光度法。 3. 來(lái)自于含有甲醛成分的其他各類(lèi)型裝飾材料，比如白乳膠、泡沫塑料、油漆和涂料等。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)室高濃度吸入的情況下，可引起鼻咽腫瘤。甲醛是一種重要的有機(jī)原料，主要用于塑料工業(yè)/涂料/制膠（如制酚醛樹(shù)脂、脲醛塑料電玉）、合成纖維（如合成維尼綸聚乙烯醇縮甲醛）、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、燃料等。甲醛在常溫下是氣態(tài)，通常以水溶液形式出現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，必須完成電路原理圖、信號(hào)調(diào)試、性能驗(yàn)證等。 由于甲醛對(duì)人體的巨大危害，我國(guó)在1995年就制定了針對(duì)甲醛的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T161271995《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定居室內(nèi)空氣中甲醛衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(最高容許濃度) mg/m3。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：傳感器、放大電路、直流電源、ADC、單片機(jī)、LCD顯示器、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、鍵盤(pán)設(shè)計(jì)，串行通信電路等。易溶于水、醇和醚。 甲醛分子發(fā)生醛基生縮聚反應(yīng)，得到酚醛樹(shù)脂（電木）。 c. 致突變作用：高濃度甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)。 2. 來(lái)自于人造板材制造的家具，特別是一些家具生產(chǎn)廠家為求利潤(rùn)，使用不合格的板材，以及制造工藝不規(guī)范，使家具成了甲醛的排放站。目前在測(cè)定甲醛常采用以下6種檢測(cè)方法，分別是：測(cè)定工業(yè)廢氣和環(huán)境空氣中甲醛的乙酰丙酮分光光度法，本法使用與樹(shù)脂制造、涂料、人造纖維、塑料、橡膠、染料、制藥、油漆、制革等行業(yè)的排放廢氣以及做醫(yī)藥消毒、防腐、熏蒸時(shí)產(chǎn)生的甲醛蒸汽測(cè)定。適用為游離甲醛含量為20mg/kg到3500mg/kg之間的紡織品。甲醛同試紙接觸后含在紙里的試藥就會(huì)同甲醛反應(yīng)生成化合物，顏色就會(huì)從白色變成黃色。對(duì)于試驗(yàn)紙光電光度法來(lái)分析甲醛的濃度，它的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，操作簡(jiǎn)便，測(cè)定速度快。本論文設(shè)計(jì)的快速甲醛檢測(cè)裝置的工作原理是當(dāng)甲醛擴(kuò)散至傳感器內(nèi)部時(shí)，與內(nèi)部液體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)微弱的電流信號(hào)，電流信號(hào)通過(guò)工作電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)再經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路（這樣就可以將微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以測(cè)量的穩(wěn)定的電壓信號(hào)，增強(qiáng)了電信號(hào)的穩(wěn)定性），輸出到A/D，經(jīng)過(guò)A/D采集到單片機(jī)內(nèi)，進(jìn)行信號(hào)處理，通過(guò)按鍵和LCD與操作者進(jìn)行通信。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用功能模塊化的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)主要分為總體方案設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和仿真三大部分。因此本設(shè)計(jì)可選用基于電化學(xué)原理的甲醛傳感器，其原理是空氣中的甲醛在電極下發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的擴(kuò)散電極電流與空氣中的甲醛濃度成正比，通過(guò)檢測(cè)放大電路和放大倍數(shù)的調(diào)整經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送單片機(jī) 、由單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制檢測(cè)并顯示甲醛濃度。針對(duì)目前的現(xiàn)狀，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵守體積小，質(zhì)量輕，性?xún)r(jià)比高的原則。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)提及要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。隨著INTEL i960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專(zhuān)用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。手機(jī)、電話(huà)、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有12部單片機(jī)。(2) 可靠性好。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線(xiàn)及并行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。(5) 一般單片機(jī)內(nèi)無(wú)監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理軟件，只放置有用戶(hù)調(diào)試好的應(yīng)用程序。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話(huà)機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)等。隨著微電子工藝水平的提高，近十年來(lái)單片微型計(jì)算機(jī)有了飛速的發(fā)展。（AT89C52）AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和256K bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大，AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。GND：地 在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。 Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。對(duì)P3口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。RST：復(fù)位輸入。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(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。該位置復(fù)位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。在次期間，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 單片機(jī)最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心。 晶振電路單片機(jī)工作的過(guò)程中各指令的微操作在時(shí)間上有嚴(yán)格的次序，這種微操作的時(shí)間次序稱(chēng)作時(shí)序，單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時(shí)間基準(zhǔn)，89c52的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，一種是外部時(shí)鐘方式。： 晶振電路圖 在89C52單片機(jī)的內(nèi)部有一個(gè)震蕩電路，只要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體（簡(jiǎn)稱(chēng)晶振）就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，圖中電容器C1和C2穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在5—30pF，典型值是22pF，晶振選擇的是12MHz。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位，要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：晶振為12MHz時(shí)，C4為22uF： ；振為6MHz時(shí)，C4為22uF，R1為1.本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是開(kāi)關(guān)復(fù)位電路，開(kāi)關(guān)S9未按下是上電復(fù)位電路，上電復(fù)位電路在上電的瞬間，由于電容上的