【正文】 統(tǒng)顯示器要輕的多。本系統(tǒng)采用間接控制方式。直接訪問方式是把液晶模塊作為存儲器或 I/O 設(shè) 備直接接在單片機(jī)的總線上，單片機(jī)以訪問存儲器或 I/O設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。該型號顯示器消耗電量比較低，可以滿足系統(tǒng)要求。其電路圖 見圖 210： 寄存器名 命令字 取值 范圍 各位內(nèi)容 寫操作 讀操作 7 6 5 4 3～ 0 秒寄存器 80H 81H 00～ 59 CH 10SEC SEC 分寄存器 82H 83H 00～ 59 0 10MIN MIN 時寄存器 84H 85H 01～ 12 00～ 23 12/24 0 10/（ A/P） HR HR 日寄存器 86H 87H 01～ 28，2 31 0 0 10DATE DATE 月寄存器 88H 89H 01～ 12 0 0 0 10M MONTH 周寄存器 8AH 8BH 01～ 07 0 0 0 0 DAY 年寄存器 8CH 8DH 01～ 99 10YEAR YEAR 寫保護(hù)寄存器 8EH 8FH WP 0 0 0 0 慢充電寄存器 90H 91H TCS TCS TCS TCS DS DS RS RS 時鐘突發(fā)寄存器 BEH BFH 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 210時鐘電路圖 上拉電阻 在主電路圖中接在 P0口處有一個排阻 RP1，由于 P0 口沒有內(nèi)接上拉電阻，為了為 P0 口外接線路有確定的高電平，所以要接上排阻 RP1，以確保有 P0 口有穩(wěn)定的電平。如果有額外的 SCLK 周期，它們將被忽略。 （ 2） DS1302 主要性能有：時實時鐘能計算 2100 年之前的秒、分、時、日、日期、星期、月、年的能力 ，還有閏年的調(diào)整能力；讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時，有單字節(jié)和多字節(jié)傳送兩種方式；與 DS1202/TTL 兼容。 （ 1） 我們時鐘電路選擇的芯片是 DS1302，其內(nèi)含一個實時時鐘 /日歷和 31字節(jié)靜態(tài) RAM，可以通過串行接口與單片機(jī)通信。在應(yīng)用中要保存一些參數(shù)和狀態(tài)，據(jù)了解基于 EEPROM 的存儲芯片是一種很好的選擇。 ②軟件削抖的基本原理是當(dāng)檢測出鍵盤閉合時，先執(zhí)行一個延時子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時，待接通時的前沿抖動消失后再判別是否有健按下。各根 I/O 口線之間不會相互影響。鍵盤分為：獨立式和矩陣式兩類，每一類按其編碼方法又可以分為編碼和非編碼兩種。在第 3個脈沖下沉之前 DI端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能 。當(dāng) ADC0832 未工作時其CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。 ⑧ Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 ④ GND 、 芯片參考 0電位（地）。C to +85176。300nA/ppm4 20mA(甲醛模塊 ) 分辨率 ppm 溫度范圍 20℃ to 45℃ 壓力范圍 大氣壓 177。這類型 ADC 的分辨率和采樣速率是相互牽制的。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 表 23 傳感器參數(shù)表 模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇與簡介 （ 1） 實現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換的基本方法很多，有計數(shù)法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉(zhuǎn)換法。 （ 2） 甲醛傳感器的選擇 甲醛傳感器由甲醛探頭 CH20 傳 感器組成。電路圖 見圖26： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 26復(fù)位電路圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (1)從傳感器過來的電壓信號，必須放大，濾波，采集，轉(zhuǎn)換才能被 MCU 識別和 處理。 本設(shè)計中復(fù)位電路采用的是開關(guān)復(fù)位電路，開關(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，由于電容上的電壓不能突變，電容處于充電（導(dǎo)通）狀態(tài)，故 RST 腳的電壓與 VCC 相同。常用的上電復(fù)位電路如 下 圖所示。 （ 2）復(fù)位電路 ① 復(fù)位的意義 單片機(jī)開始工作的時候，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始運行程序。內(nèi)部時鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時鐘脈沖信號，外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機(jī)內(nèi)，此方式常用于多片 89C52 單片機(jī)同時工作，以便于各單片機(jī)的 同步，一般要求外部信號高電平的持續(xù)時間大于 12MHz的方波。 j)XTAL1：振蕩器反相放大器及內(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0000HFFFH）， 端必須保持低電平（接地）。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。要注意的是：每 當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 g)RST：復(fù)位輸入。 P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVDPTR指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入 ()，參見表 21。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 b)GND：地 。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硬件復(fù)位。 主要性能參數(shù)： ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 ? 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 ? 1000 次寫 /擦循環(huán) ? 時鐘頻率： 0Hz— 24MHz ? 三級加密存儲器 ? 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM ? 32 個可編程 I/O 口線 ? 3 個 16 位定時 /計數(shù)器 ? 6 個中斷源 ? 可編程串行 UART 通道 圖 22 引腳圖 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 ? 低功耗的空閑和掉電模式 ? 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 AT89C52有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2個外中斷口， 3個 16位可編程定時計數(shù)器 ， 2個全雙工串行通信口， 2個讀寫口線， 片內(nèi)振蕩器及時鐘電路 ， 引腳圖見 22。 （ 3） 單片機(jī)選擇 ① 本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心。歸納起來，它是沿著兩條路發(fā)展的： ① 改進(jìn)集成電路制造工藝，提高芯片的工作速度，降低工作電壓和降低功耗： ② 在保留共同的 CPU 體系結(jié)構(gòu)，最基本的外設(shè)裝置（如異步串行口，定時器等）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)，在同一個家族內(nèi)繁衍滋生出各種型號的單片機(jī)。 ⑤ 一般單片機(jī)內(nèi)無監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理軟件，只放置 有用戶調(diào)試好的應(yīng)用程序。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線及并行、串行輸入 /輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 ② 可靠性好。 微型計算機(jī)的基本機(jī)構(gòu)是由中央處理器、儲存器、和 I/O 設(shè)備構(gòu)成的。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 2 硬件設(shè)計 硬件 設(shè)計 結(jié)構(gòu) 硬件設(shè)計 部分 主要 包括 ：（ MCU、 A/D、時鐘芯片、 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、數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路設(shè)計、液晶顯示電路設(shè)計、外圍擴(kuò)充存儲器接口電路、時鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤接口電路等功能模塊電路設(shè)計。 由于 甲醛含量 超量的話 ，將對人體健康造成很大的影響。 本系統(tǒng)設(shè)計采用功能模塊化的設(shè)計思想，系統(tǒng)主要分為總體方案設(shè)計、硬件和軟件的設(shè)計三大部分。這樣就可以通過電流電壓變換電路將微弱的電流信號轉(zhuǎn)換為可以測量的穩(wěn)定的電壓信號，增強(qiáng)了電信號的穩(wěn)定性。 ，一般相對 誤差為177。預(yù)先設(shè)定檢測線，便可通過測量其反應(yīng)率來測出甲醛氣體的濃度值。 （ 3） 含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的各類裝飾材料，如壁紙、地毯、油漆。 甲醛的來源 （ 1） 室內(nèi)裝修所用的合成板材，如膠合板、細(xì)木工板、高密度板、刨花板。甲醛已被 世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。甲醛在常溫下是氣態(tài)，通常以水溶液形式出現(xiàn)。另外， 該系統(tǒng)對濃度信號進(jìn)行了信號補(bǔ)償?shù)忍幚?，減少了測量誤差，因此 ， 具有較高的測量精度，而且結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)良。 系統(tǒng)將傳感器輸出的 4~20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號通過以 AD0832 為核心的A/D 轉(zhuǎn)換電路調(diào)理后，經(jīng)由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后由 LCD 顯示甲醛濃度值 。 其設(shè)計方案基于 89C51 單片機(jī)，選擇瑞士蒙巴波公司的 CH20/S10甲醛傳感器。同時，操作人員對于具體報警點的上限值可以通過 單片機(jī)編程 進(jìn)行設(shè)置。易溶于水、醇和醚。 在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單中甲醛列居第二位。全身癥狀有頭痛、乏力、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經(jīng)紊亂等。 （ 2） 用合成板材制造的家具，廠家為了追求利潤使用不合格的板材，再粘貼面材料時使用不合格的膠水，造成家具中甲醛含量超標(biāo)。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氣體的甲醛含量的應(yīng)答值。而該方法在分析甲醛濃度時往往采用的是目視比色法，它的缺點是： ，不能久存，經(jīng)常需要在測定的同時配制溶液，比較費時費事。它可以將甲醛氣體的濃度轉(zhuǎn)換為微弱的電流信號。系統(tǒng)主要功能內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)處理、時間設(shè)置、開始測量、超標(biāo)報警、鍵盤檢測、自動休眠：儀器若不 進(jìn)行稱量操作， 5分鐘后自動進(jìn)入休眠模式，以降低電源消耗。 本 設(shè)計可選用基于電 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，通過檢測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)場自動控制檢測并顯示甲醛濃度。針對目前的現(xiàn)狀， 本 系統(tǒng)設(shè)計遵守體積小，質(zhì)量輕，性價比高的原則。在這種情況 下，單片機(jī)應(yīng)運而生了（也稱作微型計算機(jī)）。 單片機(jī)具有以下特點： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 ① 受集成度限制，片內(nèi)存儲容量較小，一般 8位單片機(jī)的 ROM 小于 8/16K 字節(jié)， RAM 小于 256 字節(jié)，但可在外部擴(kuò)展，通常 ROM、 RAM 可分別擴(kuò)展至 64K 字節(jié)。片內(nèi)具有計算機(jī)正常運行所必需的部件。一般說來，單片機(jī)的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微處理器。隨著微電子工藝水平的提高，近十年來單片微型計算機(jī)有了飛速的發(fā)展。 總之，單片機(jī)在目前的發(fā)展形勢下，表現(xiàn)出幾大趨勢： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 a)可靠性及應(yīng)用水平越來越高，和 inter 連接已是一種明顯的 走向； b)所集成的部件越來越多； c)功耗越來越低； d)和模擬電路結(jié)合越來越多。 ② AT89C52 介紹 AT89C52 是美國 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)擦寫的只讀程序存儲器 (PEROM)和 256K bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器， 器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲技術(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)用場合。空閑方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89C52引腳功能： a)Vcc：電源電壓 。 在 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問器件激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。對端口 P2 寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，同時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 f)P3 口： P3口時一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。 P3 口作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 22 所示： 此外， 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。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置復(fù)位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 i) /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(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 （ 1）晶振電路 單片機(jī)工作的過程中各指令的微操作在時間上有嚴(yán)格的次序，這種微操作的時間次序稱作時序，單片機(jī)的時鐘信號用來為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時間基準(zhǔn)， 89c52 的時