【正文】 場(chǎng)實(shí)時(shí)控制隨著傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)已有了基于單片機(jī)的便攜式甲醛測(cè)試儀，并且測(cè)試測(cè)試范圍、分辨率、精度、穩(wěn)定性已接近標(biāo)準(zhǔn)要求。 設(shè)計(jì)能夠滿足生活需要，攜帶方便的 便攜式甲醛檢測(cè)儀 迫在眉睫。主要包括一下功能模塊： 51 驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)、液晶顯示、時(shí)鐘、鍵盤、模數(shù)軟換。 微型計(jì)算機(jī)的基本機(jī)構(gòu)是由中央處理器、儲(chǔ)存器、和 I/O 設(shè)備構(gòu)成的。 (2) 可靠性好。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(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 (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。歸納起來，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： CPU 體系結(jié)構(gòu)，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)。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 GND：接地。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 9 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為 高電平，并用作輸入。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /EA /VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。對(duì)于 CHMOS工藝的單片 機(jī)，外部時(shí)鐘要由 XTAL1 端引入，而 XTAL2 端應(yīng)懸空。端口線電平和輸入輸出狀態(tài)不確定可能使外圍設(shè)備誤動(dòng)作，導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生；內(nèi)部一些控制寄存器（專用寄存器）內(nèi)容不確定可能導(dǎo)致定時(shí)器溢出、程序尚未開始就要中斷及串口亂傳向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù) ?? ..因此，任何單片機(jī)在開始工作前，都必須進(jìn)行一次復(fù)位過程，使單片機(jī)處于一種確定的狀態(tài)。上電瞬間 RST引腳獲得高電平，隨著電容 C1 的充電， RST 引腳的高電平將逐漸下降。選擇合理的充電常數(shù)，就能保證在開關(guān)按下時(shí)是 RST 端有兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平從而使 AT89C52 內(nèi)部復(fù)位。然而選擇多路模擬開關(guān)時(shí)必須考慮以下的幾個(gè)因素：通道數(shù)量、切換速度、開關(guān)電阻和器件的封裝形式。 甲醛傳感器由甲醛探頭和 CH20 傳感器組成。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 長期漂移 〈 2% /每月 推薦負(fù)載值 10Ω 線性度輸出 線性 重 量 約 32 克 模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇與簡(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。這類型 ADC 的分辨率和采樣速率是相互 牽制的。 8 位分辨率； 178。 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32μS ； 圖 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖 178。C to +70176。 CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。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 17 輸入在 0~5V 之間。 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，分別是 CS、 CLK、 DO、DI。此時(shí)芯片開始轉(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)。 按鍵選擇與簡(jiǎn)介 ⑴ 本系統(tǒng)應(yīng)用有人機(jī)對(duì)話功能，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。每個(gè)獨(dú)立式按鍵占有一根 I/O 口線。 ①硬件削抖是采用硬件電路的方法對(duì)鍵盤的按下抖動(dòng)及釋放抖動(dòng)進(jìn)行削抖，經(jīng)過削抖電路后使按鍵的電平信號(hào)只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。 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。對(duì)時(shí)鐘芯片的要求首先是低功耗，其次是編程簡(jiǎn)單，縮短程序開發(fā)時(shí)間，實(shí)際上也就縮短了系統(tǒng)用于實(shí)際生產(chǎn)所用的開發(fā)周期以及成本，在本系統(tǒng)，我們選擇了 DS1302時(shí)鐘芯片。其工作時(shí)功耗很低，廣泛應(yīng)用于電話，傳真，便攜式儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域。 20 ⑷ 日歷、時(shí)鐘寄存器與控制字對(duì)照表、日歷、時(shí)鐘寄存器命令字、取值范圍以及各位內(nèi)容對(duì)照表。 數(shù)據(jù)輸出是在輸出命令字的 8個(gè) SCLK 周期之后，在接下來的 8個(gè) SCLK 周期中的每個(gè)脈沖的下降沿輸出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從 0位開始。電路連接圖見圖 : 圖 上拉電阻電路圖 液晶顯示器簡(jiǎn)介 。該型號(hào)顯示器消耗電量比較低，可以滿足系統(tǒng)要求。 直接訪問方式是把液晶模塊作為存儲(chǔ)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(chǔ)器或 I/O 設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。本系統(tǒng)采用間接控制方式。 4） 體積小、重量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來 達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積 5） 的傳統(tǒng)顯示器要輕的多。液晶顯示原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就顯示黑色，這樣就可以顯示出圖形。根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)就可以找出顯示 RAM 的對(duì)應(yīng)地址，送上漢字要顯示的第一字節(jié) ，以此類推，最后送完 32B，這樣漢字就顯示出來了。其中，前兩種報(bào)警裝置因硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件編程方便，常常在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用；而語音報(bào)警雖然警報(bào)信息較直接，但硬件成本高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軟件量也增加 。在圖 2 中， 接三極管基極輸入端，當(dāng) 輸出高電平 “1” 時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的通電而發(fā)音，當(dāng) 輸出低電平 “0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)音。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。 圖 6 Professional 圖標(biāo) 進(jìn)入 Proteus ISIS：雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標(biāo)（見圖 ）或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“ Proteus 6 Professional” →“ ISIS 6 Professional” ，出現(xiàn)如圖 所示屏幕，表明進(jìn)入 Proteus ISIS集成環(huán)境。匯編語言的可控性較高級(jí)語言來說更具優(yōu)越性。還有很多處理器都支持 C 編譯器，這樣意味著處理器也能很快上手。整個(gè)軟件程序的編寫采用查詢式方式編寫的。運(yùn)行 Keil 軟件需要Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后 生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)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(biāo)文件 (.OBJ)。 （ 2）選擇所要的單片機(jī)，這里我們選擇常用的 Ateml 公司的 AT89C51。 （ 4）點(diǎn)擊保存新建的程序，也可以用菜單 File－ Save 或快捷鍵 Ctrl+S 進(jìn)行保存。Add File to Group 39。 （ 5） C 程序文件已被我們加到了項(xiàng)目中了，下面就剩下編譯運(yùn)行了。按 4 我們可以打開 5中的串行調(diào)試窗口，這個(gè)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(gè)項(xiàng)目也正是在這里看運(yùn)行結(jié)果。它保存物理程序存儲(chǔ)區(qū)中的目標(biāo)代碼映象。Target139。 圖 編譯信息窗口 如上圖所示，沒有錯(cuò)誤，沒有警告才算編譯成功。見圖 圖 初始化時(shí)鐘 初 始 化 LCD 屏 顯示開機(jī)畫面 顯示時(shí)間 顯示主菜單 初始化 CPU 開始 讀鍵 32 開始使能芯片輸入通道控制字產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)讀取 2 字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)校驗(yàn)送入指定寄存器結(jié)束 ⑴ 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為MCU 能夠處理的數(shù)字信號(hào)，并傳送給 MCU。采用直接訪問方式。本次系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)其中的原理圖編輯和 PCB布線就是在這個(gè)軟件環(huán)境中 完成的，至于軟件設(shè)計(jì)，則是采用 proteus軟件中的 ISIS和Keil uVision進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。 36 第 6 章 結(jié)束語 目前，公共場(chǎng)所民用建筑室內(nèi) 需要 檢測(cè)甲醛氣體 ，同樣 建筑材料中甲醛含量也需要 檢測(cè)。針對(duì)目前的現(xiàn)狀，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵守體積小， 質(zhì)量輕，性價(jià)比高的原則。 軟件是基于匯編與 C語言相結(jié)合編寫的，結(jié)合了兩種編寫語言的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的可控性、模塊化和移植性。由于所學(xué)知識(shí)的限制，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能不是很健全 ，但在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的過程中，讓我學(xué)會(huì)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，和養(yǎng)成了系統(tǒng)思考的思維方式。 同時(shí)由于本設(shè)計(jì)是采用在 proteus 上進(jìn)行仿真，在 keil 軟件上進(jìn)行編程，最后二者聯(lián)調(diào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)，但在仿真是無法實(shí)現(xiàn)甲醛傳感器，因此本設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)變阻器模擬傳感器檢測(cè)甲醛時(shí)輸出的模擬信號(hào)，經(jīng) AD0832 轉(zhuǎn)換輸入單片 37 機(jī)。本論文從選題到完成，每一步都是在 劉 老師 的指導(dǎo)下完成的，傾注了 劉 老師大量的心血。 我的畢業(yè)課題是便攜式甲醛顯示器的設(shè)計(jì)，是一個(gè)實(shí)際的小工程。我們遇到了很多的難題，比如硬件器件的選擇，功能的實(shí)現(xiàn)等。 [4] 趙新民 .《智能儀器原理及設(shè)計(jì)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1995。 TR0=1。 TL1=0xb0。 } void main_menu_initial() { main1_menu[0].menu_count=4。 main1_menu[0].parent_menus=NULL。 measure_menu[0].children_menus=NULL。 measure_menu[1].subs=NULL。 switch(keyval) { case 0: break。 break。 } void led_menu_show() { uchar n。n++) { 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