【正文】
計(jì)數(shù)器,串行口,,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 P3口(具備第二功能的準(zhǔn)雙向通用I/O口):P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P0口能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載,即負(fù)載電流大于或等于800uA;PPP3端口的負(fù)載能力相同,它們分別能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載,即負(fù)載電流大于或等于400uA。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)AT89S52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)。X5045中的看門狗對(duì)系統(tǒng)提供了保護(hù)功能。本設(shè)計(jì)中由于X5045是利用SPI通信協(xié)議(高速同步串行口),SPI,是一種高速的,全雙工,同步的通信總線,并且在芯片的管腳上只占用四根線,節(jié)約了芯片的管腳,同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間,提供方便,正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性,現(xiàn)在越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議所以電路連接十分簡(jiǎn)單。 聲光報(bào)警電路LED數(shù)碼顯示器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。然而低電平驅(qū)動(dòng)就不同了,端口為低電平0時(shí),端口內(nèi)部的開關(guān)管導(dǎo)通,可以驅(qū)動(dòng)高達(dá)30多毫安的驅(qū)動(dòng)電流,可以直接驅(qū)動(dòng)LED等負(fù)載,當(dāng)端口為低電平0時(shí),盡管內(nèi)部的上拉電阻也是消耗電流的,但是由于內(nèi)部的上拉電阻很大(330K),因此消耗電流極小,基本上不會(huì)影響電源效率,不會(huì)造成無用功的大量消耗,因此52單片機(jī)是不能用高電平直接驅(qū)動(dòng)LED的,只能用地電平直接驅(qū)動(dòng)LED,即只能用共陽數(shù)碼管,而不能直接用共陰數(shù)碼管本設(shè)計(jì)通過觀察LED數(shù)碼顯示器顯示CO濃度值,判斷CO濃度值是否超過上限值,如果超過,自動(dòng)報(bào)警,同時(shí)打開排氣扇,使CO濃度降低。串行接口,無需外圍元件可直接驅(qū)動(dòng)LED;各個(gè)獨(dú)立控制譯碼/不譯碼及消隱和閃爍屬性;循環(huán)左移和右移指令;具有段尋址指令,方便控制獨(dú)立led;64鍵盤控制器,內(nèi)含去抖動(dòng)電路。引腳8 (DATA)為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端 ,當(dāng)芯片接收指令時(shí),此引腳為輸入端。引腳28 (RESET)為復(fù)位端。HD7279A應(yīng)連接共陰式數(shù)碼管,無需用到的鍵盤和數(shù)碼管可以不連接,省去數(shù)碼管或?qū)?shù)碼管消隱屬性均不會(huì)影響鍵盤的使用。復(fù)位RESET可以直接與正電源連接,需要較高可靠性時(shí)可以接一個(gè)外部的復(fù)位電路。 數(shù)據(jù)采集單元本設(shè)計(jì)數(shù)模(A/D)轉(zhuǎn)換器選擇了TLC2543,該芯片是TLC2543是德州儀器公司新型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,具有l(wèi)2位的分辨率,使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程,提供的最大采樣率為66KSPS,供電電流僅需1mA。TLC2543使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。在/CS端由高變低時(shí),內(nèi)部計(jì)數(shù)器復(fù)位。I/OCLOCK接收串行輸入信號(hào)并完成以下四個(gè)功能:(1)在I/O CLOCK的前8個(gè)上升沿,8位輸入數(shù)據(jù)存入輸入數(shù)據(jù)寄存器。器件進(jìn)入I/O周期后同時(shí)進(jìn)行兩種操作。這個(gè)數(shù)據(jù)串是前一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果,在第一個(gè)輸出數(shù)據(jù)位之后的每個(gè)后續(xù)位均由后續(xù)的I/O時(shí)鐘下降沿輸出。Vcc借+5v電源,GND接地,各路模擬接通道接數(shù)據(jù)處理后的信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用的是LM358放大器,僅需高精度LM358和幾只電阻器,即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。而AS引腳自然接到單片機(jī)的ALE引腳。一般線圈可以用直流低電壓控制;而觸點(diǎn)輸出部分可以直接與220V連接;有時(shí)繼電器也可以與低電器配合使用。按元件分有普通型和增強(qiáng)型。在開關(guān)量控制中,最常用的器件是光電隔離器。隔離電壓與光電隔離的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。這個(gè)煤氣報(bào)警器的設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用到單片機(jī),是結(jié)合了計(jì)算機(jī)、工控、機(jī)械、傳感器檢測(cè)等相關(guān)學(xué)科的技術(shù)而實(shí)現(xiàn)。尤其是這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì),在這里非常感謝成天樂老師在設(shè)計(jì)中給我的建議、支持和幫助,非常感謝成天樂老師在我寫論文期間對(duì)我的引導(dǎo)和啟發(fā)。有關(guān)于更智能化、更安全化、更簡(jiǎn)潔化的報(bào)警器的設(shè)計(jì)有待于隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展得到更進(jìn)一步的發(fā)展,創(chuàng)新出更加適合人類生存生活需要的設(shè)備。 附錄A:。我認(rèn)為煤氣報(bào)警器的使用價(jià)值是很大的,并且它能給人們帶來很大的利益,減少財(cái)產(chǎn)損失。此外,也可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行改造,以滿足不同的應(yīng)用需求。這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì),讓我學(xué)習(xí)到了很多,一方面提高了思考能力與自我的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了自己嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、注重實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度,鍛煉了自己從失敗中總結(jié)教訓(xùn),積累經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)心態(tài)。利用這種特性即可達(dá)到開關(guān)控制的目的。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。固態(tài)繼電器與傳統(tǒng)的電磁繼電器相比,不同之處是一種沒有機(jī)械,不含運(yùn)動(dòng)零部件的繼電器,但具有與電磁繼電器本質(zhì)上相同的功能。當(dāng)線圈通電時(shí),由于磁場(chǎng)的作用,使開關(guān)觸點(diǎn)閉合(或打開)。 DS12887與89S52的連接 本設(shè)計(jì)中DS12887的D0到D7引腳接89S52的P0口作為數(shù)據(jù)和地址的傳送通道。 放大器的選擇生產(chǎn)與設(shè)計(jì)中在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中,大多數(shù)情況下,傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱,從而必須通過一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大,才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求,在這樣的情況下,就必須選擇一種符合要求的放大器。根據(jù)芯片的規(guī)范和要求。當(dāng)CS保持為低時(shí),第一個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)在EOC的上升沿。 電源TLC2543的工作過程分為兩個(gè)周期與接口時(shí)序,分別為:I/O周期、轉(zhuǎn)換周期和接口時(shí)序。GND是內(nèi)部電路的地回路端。11路輸入信號(hào)由內(nèi)部多路器選通??捎猛瑯拥姆椒ㄟx用另外三個(gè)測(cè)試電壓VREF、VREF+、(VREF+ + VREF)/2,用于轉(zhuǎn)換器的枝正或其它用途。Key接單片機(jī)的中斷INT1,作為鍵盤中斷程序入口控制。因?yàn)椴捎醚h(huán)掃描工作方式,采用亮度高的數(shù)碼管可以解決亮度不夠問題。執(zhí)行該指令時(shí) ,HD7279A 的 DATA端在第9個(gè) CLK脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài) ,并以第6個(gè)脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入狀態(tài) ,等待接收下一個(gè)指令。引腳 26 (CLKO) 為振蕩輸出端。引腳6 (CS)片選輸入端 ,此引腳為低電平時(shí) ,可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù)。HD7279A芯片內(nèi)部有譯碼器 ,可以直接接受 16 進(jìn)制碼 ,并且具有2種譯碼方式和多種控制指令 ,如:消隱、閃爍、 左移、 右移、 段尋址等。要從單片機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)能力開始講起。用聲音或是燈光報(bào)警時(shí),連續(xù)的聲響或常亮的燈光往往不易被人們的警覺,只有斷續(xù)的聲音或山所的燈光才能取得最佳的報(bào)警效果??梢源娣?12個(gè)字節(jié),可擦寫100萬次以上并且存儲(chǔ)100年?! TAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。VCC:供電電壓,接+5V電源正端。在給出地址“1”時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3口的第二功能:引腳第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)/INT0(外部中斷0請(qǐng)求輸入端)/INT1(外部中斷1請(qǐng)求輸入端)T0(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入端)T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端)/WR(片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端)/RD(片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端) P0口(地址數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線和通用I/O口):P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。AT89S52具有如下特點(diǎn):40個(gè)引腳,8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器,256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)口,2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí),2層中斷嵌套中斷,2個(gè)全雙工串行通信口,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器,看門狗電路。為了將判定值水平最佳化,并使敏感素子的功耗(PS)低于15mW的限度值,需要選擇RL的值。一氧化碳?xì)怏w傳感器屬于氣敏傳感器,通過A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī),進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等相關(guān)工作。2. 氣體傳感器應(yīng)滿足的基本條件一個(gè)氣體傳感器可以是單功能的,也可以是多功能的;可以是單一的實(shí)體,也可以是由多個(gè)不同功能傳感器組成的陣列。在本設(shè)計(jì)中,煤氣泄露測(cè)試報(bào)警器裝置的主要功能就是快速準(zhǔn)確的檢測(cè)被測(cè)氣體中有害氣體(主要是CO有毒氣體)的在空氣中的含量,通過LED顯示屏將CO氣體濃度顯示出來,與計(jì)算機(jī)通信端口。方案三,可以通過傳感器感知原始信號(hào)多級(jí)放大電路,并用電位器調(diào)節(jié)得到固定的電壓值,當(dāng)?shù)玫娇扇夹詺怏w信號(hào)時(shí),電阻值會(huì)立刻變小,放大器的放大倍數(shù)會(huì)增加,電壓也就隨著增加,驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通報(bào)警電路。本課題在硬件設(shè)計(jì)方面主要研究組成家用煤氣泄漏報(bào)警控制系統(tǒng)的單片機(jī)芯片、CO氣體傳感器總線的使用方法,同時(shí)研究電路設(shè)計(jì)思路、電路組成,包括控制芯片、氣體傳感器、單片機(jī)等的選用和設(shè)計(jì)。但主要是在引進(jìn)國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上,進(jìn)行研究與開發(fā)形成自己的特色。遇燃?xì)庑孤r(shí),報(bào)警器可發(fā)出聲光報(bào)警,或同時(shí)伴有數(shù)字顯示,同時(shí)聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備。為此我們開發(fā)研制了智能煤氣報(bào)警系統(tǒng)??扇夹詺怏w檢測(cè)報(bào)警裝置是能夠檢測(cè)環(huán)境中的可燃性氣體濃度,并具有報(bào)警功能的儀器。目前家用煤氣,液化氣、天然氣作為氣體燃料,已用于家庭、旅館,深入人民的生活之中。關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī) 煤氣濃度 報(bào)警器 AbstractNow the human life inside the gas has bee essential to life energy, in more and more people use gas at the same time, gas leakage accidents caused by more and more is also high frequency, thus to people39。基于單片機(jī)的家用煤氣報(bào)警器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄 摘 要 2Abstract 3第1章 緒 論 課題研究的背景 課題研究的目的 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài) 研究?jī)?nèi)容 7第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8 8 方案的選擇 8 9 9 10 10 單片機(jī)選擇 12 X5045看門狗及復(fù)位電路 16 1