【正文】 } 上位機(jī)界面程序 using System。 for(i=0。模塊化程序編寫的原則是：不該讓外界知道的信息就不 應(yīng)該出現(xiàn)在頭文件里面，而外界調(diào)用模塊內(nèi)借口或者是借口變量所必須的信息就一定出現(xiàn)在頭文件里面，否則，外界就無法正確的調(diào)用我們提供的借口功能。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS）。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20WINXP 等操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)的通信可分為并行通信和串行通信兩種方式。 圖 按鍵電路 液晶顯示模塊設(shè)計(jì) LCD1602 液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)如圖 所示電路； LCD1602 的 RS、 RW、 E 分別接 AT89S52 單片機(jī)的 P2^ P2^ P2^5 引腳，數(shù)據(jù)口接 AT89S52 單片機(jī)的 P0口。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 19 頁(yè) 共 67 頁(yè) 19 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 報(bào)警電路是聲光報(bào)警，電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管以及一些三極管和電阻 組成，如圖 圖所示的報(bào)警電路。如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位，則程序計(jì)數(shù)器 PC 將得不到一個(gè)合適的初值，因此， CPU 可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開始執(zhí)行程序。 上電復(fù)位 只要 在 RST 復(fù)位輸入引腳上接一電容至 VCC 端，下接一個(gè)電阻到地即可。 基本的復(fù)位方式 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使 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。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊 （顯示字符和數(shù)字）。 MAX232 芯片 芯片簡(jiǎn)介 MAX232 芯片是美信（ MAXIM）公司專為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5v 單電源供電。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成前的這段時(shí)間內(nèi)， TLC549 的控制邏輯要求：或者 /CS 保持高電平，或者 I/O CLOCK 時(shí)鐘端保持 36 個(gè)系統(tǒng) 時(shí)鐘周期 的低電平。 VCC：系統(tǒng)電源 3V≤Vcc≤6V。這種傳感器具有輕微的 極性， VC需用直流電源。導(dǎo)致傳感器的阻值減小。隨著半導(dǎo)體器件與集成技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用，傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路可能安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。 EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。 ALE/PROG—— 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 ： INT0，外部中斷 0 輸入。 PORT1（ ～ ）： P1 口也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4 個(gè) LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口 1 的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。 VSS： 電源地端。研究人員過去就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)感測(cè)單個(gè)分子時(shí) (例如氣體煙霧探測(cè)器或生物、化學(xué)探測(cè)器 )，感測(cè)組件越小越好，但其原因一直沒有一個(gè)理論來解釋和證實(shí)，是否與目標(biāo)分子的擴(kuò)散情況會(huì)限制傳感器運(yùn)作速度有關(guān)系?；A(chǔ)、應(yīng)用兩頭依附，是指報(bào)警器技術(shù)的發(fā)展依附于敏感機(jī)理、敏感材桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 4 頁(yè) 共 67 頁(yè) 4 料、工藝設(shè)備和計(jì)測(cè)技術(shù)這四塊基石?？梢蕴峁﹩为?dú)鎖存的 I/O 接口電路很多?；?AT89S52 性 價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)，主要運(yùn)用了 AT89S52單片機(jī)進(jìn)行控制。一般認(rèn)為，氣體傳感器的定義是以檢測(cè)目標(biāo)為分類基礎(chǔ)的，也就是說， 凡是用于檢測(cè)氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器（氣體檢測(cè)儀），不管它是用物理方法，還是用化學(xué)方法。 便攜式可燃?xì)怏w不僅能在家庭當(dāng)中使用，還可以在工業(yè)當(dāng)中使用，例如它安裝在煤礦井中檢測(cè)甲烷氣體的濃度，防止瓦斯爆炸，保護(hù)礦井地下工人的人生安全 ,也可以安裝在容易泄露可燃?xì)怏w的工廠車間中。所以為了防止這類悲痛的事故再是發(fā)生，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，必須要找到一個(gè)解決的辦法。以 MQX系列的可燃?xì)怏w傳感器和以 AT89S52 單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單易行，使用效果良好。下面給出了便攜式可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)儀的總體設(shè)計(jì)原理，硬件電路和所有的軟件設(shè)計(jì)。而便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀就是為了防止這類的事故再是發(fā)生的設(shè)計(jì)出來的。 根據(jù)網(wǎng)上數(shù)據(jù)顯示 5 月 11 日 14 時(shí) 20 分，四川省瀘州市瀘縣富集鎮(zhèn)桃子溝 煤礦發(fā)生 瓦斯爆炸事故，截至目前，事故導(dǎo)致 28 人遇難， 8人重傷， 10 人輕傷。比如，檢測(cè)氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器，但是熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器，盡管它們有時(shí)使用大體一致的檢測(cè)原理。而對(duì)與報(bào)警器而言至關(guān)重要的部分是傳感器，由于 MQX 系列氣敏元件采用半導(dǎo)體敏感材料，其靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性、抗干擾性、響應(yīng)時(shí)間及壽命等主要性能，均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平 .用該系列元件組裝成易燃易爆氣體泄漏報(bào)警器及檢測(cè)裝置，可廣泛運(yùn)用于礦山、油田、化工、國(guó)防、醫(yī)藥及家庭，所以在設(shè)計(jì)中采用的是 MQX系列傳感器。 上位機(jī)顯示就是通過串口連接上位機(jī)機(jī)，把要顯示在上位機(jī)上的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到上位機(jī)上面。敏感機(jī)理千差萬別，敏感材料多種多樣，工藝設(shè)備各不相同，計(jì) 測(cè)技術(shù)大相徑庭，沒有上述四塊基石的支撐，報(bào)警器技術(shù)難以為繼。而艾姆和尼爾宣稱已經(jīng)證實(shí)了以上理論。 圖 （ a） XTAL1： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 6 頁(yè) 共 67 頁(yè) 6 單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。如果是使用 8052或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時(shí)器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 ： INT1，外部中斷 1 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。需注意的是：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)。因此，信號(hào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路以及所需電源都應(yīng)作為傳感器組成的一部分。 在給定的工作條件下和適當(dāng)?shù)臍怏w濃度范圍內(nèi)，傳感器的電阻值和還原性氣體濃度之間的關(guān)系 可近似由下面方程表示： 其中： Rs：傳感器電阻 A：常數(shù) [C]:氣體濃度 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 9 頁(yè) 共 67 頁(yè) 9 Vc VH GND RL VRL α :Rs 曲線的斜率 MQX 系列傳感器屬于 催化 燃燒 行傳感器。在滿足傳感器電性能要求的前提 下， VC和 VH可以共用同一個(gè)電源電路。 GND：接地端。由此 可見，在自 TLC549的 I/O CLOCK 端輸入 8 個(gè)外部 時(shí)鐘信號(hào) 期間需要完成以下工作：讀入前次 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果；對(duì)本次轉(zhuǎn)換的輸入 模擬信號(hào) 采樣并保持；啟動(dòng)本次 A/D 轉(zhuǎn)換開始。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 13 頁(yè) 共 67 頁(yè) 13 芯片主要特點(diǎn) 芯片 MAX232 電路結(jié)構(gòu)如圖 所示，以及芯片所擁有的一些特性如下： 符合所有的 RS232C 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 圖 芯片的內(nèi)外部電路 只需要單一 +5V 電源供電 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V 電壓 V+、 V 功耗低，典型供電電流 5mA 內(nèi)部集成 2 個(gè) RS232C 驅(qū)動(dòng)器 高集成度，片外最低只需 4 個(gè)電容即可工作。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 LCD1602 工作時(shí)序 ① 當(dāng)要寫指令字，設(shè)置 LCD1602 的工作方式時(shí)：需要把 RS 置為低電平， RW 置為低電平，然后將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)口 D0~D7，最后 E 引腳一個(gè)高脈沖將數(shù)據(jù)寫入。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。對(duì)于CMOS 型單片機(jī)，由于在 RST 端內(nèi)部有一個(gè)下拉電阻，故可將外 部電阻去掉，而將外接電容減至 1181。 時(shí)鐘電路 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 18 頁(yè) 共 67 頁(yè) 18 圖 (b)AT89S52 單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)的時(shí)鐘電路如圖 （ aXTAL1 和 XTAL2C1 和 C2 一般取 30pF 12MHz 之間。三極管是為了放大從單片機(jī)輸出的信號(hào)使蜂鳴器和二極管能夠被驅(qū)動(dòng) 圖 報(bào)警電路 電阻為了保護(hù)單片機(jī)和蜂鳴器和發(fā)光二極管。在 LCD1602 的第三引腳還用連接一個(gè)滑動(dòng)變阻器以便達(dá)到改變 LCD1602 的亮度，調(diào)節(jié)到合適的亮度。同時(shí)傳送多位數(shù)據(jù)的方式成為并行通信，如圖 （ a）所示，并行通信的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度快，但需要的傳輸線多，一次成本高，適合近距離的數(shù)據(jù)通信；逐位依次傳輸數(shù)據(jù)的方式成為串行通信，如圖 （ b）所示，串行通信的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度慢，但最少需要一條傳輸線，故成本低，適合遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通信。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 ABS 文桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 23 頁(yè) 共 67 頁(yè) 23 件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。因而為了讓外部函數(shù)或者文件調(diào)用我們提供的這個(gè)借口描述文件 即頭文件。i8。 using 。 return (x)。 CS=0。在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候要學(xué)會(huì)利用模塊化編程，模塊化編程比較容易理解也更容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。然后分別由 C51 及 C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（ .OBJ）。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案 ，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。它既包括計(jì)算機(jī)與外部之間，也包括計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的信息交換。當(dāng)按鍵 S1 按下時(shí)， LCD1602 液晶顯示屏轉(zhuǎn)入設(shè)置報(bào)警濃度界面，按完S1 再按 S4 是報(bào)警界面之間的轉(zhuǎn)換，可以在甲烷、乙炔、一氧化碳報(bào)警界面之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行加或者減，按鍵 S3 是進(jìn)行進(jìn)式轉(zhuǎn)換，當(dāng)按下一次加或者減就有加或者減1 變?yōu)榧踊蛘邷p 10，再按一次則加或者減 100，再按一次又返回加或者減 1，依此循環(huán)；當(dāng)設(shè)置完成之后再按一次設(shè)置則回到原來的界面 。在制作單片機(jī)最小系統(tǒng)板時(shí)還要特別注意要在 P0 口上加上拉電阻，因?yàn)?P0 口與其他的端口不一樣， AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部的 P0 口沒有上拉電阻，所以得加個(gè)排阻上去， 單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路圖如圖 （ c）所示： 圖 （ c） AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng) ,并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后 ,在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了 “死機(jī) ”、 “程序走飛 ”等現(xiàn)象 ,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。 第 15～ 16 腳： 空腳 或背燈電源。它由若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 由此可見，在ＴＬＣ５４９的Ｉ／Ｏ ＣＬＯＣＫ端輸入８?jìng)€(gè)主控器件發(fā)來的時(shí)鐘信號(hào)期間，需要完成以下工作：讀入前次Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換結(jié)果；對(duì)本次轉(zhuǎn)換的輸入模擬信號(hào)采樣并保持；啟動(dòng)本次Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換開始。轉(zhuǎn)換時(shí)間為 36 個(gè)系統(tǒng) 時(shí)鐘周期 ，最大為 17us。且要求：（ REF+）－（ REF） ≥1V。 VC 則是用于測(cè)定與傳感器串聯(lián) 的負(fù)載電阻（ RL）上的電壓（ VRL）。在工作條件下當(dāng)傳感器遇到還原性氣體時(shí)，氧負(fù)離子因與還原性氣體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而導(dǎo)致其表面濃度降低，勢(shì)壘隨之降低（圖2 和圖 3）。但是，由于傳感器輸出的信號(hào)一般都很微弱，需要有信號(hào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路將其放大或轉(zhuǎn)換為容易傳輸、處理、記錄和顯示的形式。 PSEN—— 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩