51單片機(jī)的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 15 液晶顯示器簡(jiǎn)介 15 報(bào)警電路 16 硬件仿真環(huán)境介紹 164軟件設(shè)計(jì) 18 編寫(xiě)語(yǔ)言的選擇 18 編譯軟件介紹 18 主程序模塊 18 19 19 20 205系統(tǒng)仿真 21結(jié)束語(yǔ) 23致 謝 24參考文獻(xiàn) 25附錄 26附錄一 硬件設(shè)計(jì)主電路圖 26附錄二 檢測(cè)主程序程序 271 緒論 引言甲醛是一種無(wú)色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體。經(jīng)常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出現(xiàn)粘膜充血、皮膚刺激癥、過(guò)敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心，以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀的基本控制功能。 軟件設(shè)計(jì)部分主要包括：編寫(xiě)語(yǔ)言的選擇、主程序/子程序流程的設(shè)計(jì)、功能模塊程序的編寫(xiě)、軟/硬件結(jié)合調(diào)試與演示。這種超大規(guī)模集成電路芯片即稱為單片微型計(jì)算機(jī)，通常簡(jiǎn)稱單片機(jī)。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中具有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。 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(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)。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。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。然而選擇多路模擬開(kāi)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(kāi)關(guān)電阻和器件的封裝形式。MQ5傳感器通過(guò)+熱氣對(duì)敏感層加熱，當(dāng)有煙霧性煤氣接觸單敏感層會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)經(jīng)AD0832與AT89C52單片機(jī)相連超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)報(bào)警。5%Vh:177。（2）由于ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換、輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容、5V電源供電時(shí)輸入電壓在0～5V之間、工作頻率為250KHZ 、轉(zhuǎn)換時(shí)間為32 微秒、一般功耗僅為15MW等優(yōu)點(diǎn)，適合本系統(tǒng)的應(yīng)用，所以我們采用ADC0832為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用； 獨(dú)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。在第3個(gè)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，（4）測(cè)量量程本系統(tǒng)的量程為010ppm。在此電路中，按鍵輸入部采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開(kāi)時(shí)，I/O口線有確定的高電平，（AT89C52 .P1口內(nèi)部接有上拉電阻）所以就不需要再外接上拉電阻。電路圖見(jiàn)圖38： 圖38 外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)電路圖 時(shí)鐘芯片選擇與簡(jiǎn)介因?yàn)榇讼到y(tǒng)需要記錄測(cè)量發(fā)生的時(shí)間，所以需要時(shí)鐘芯片來(lái)記錄不同人在不同時(shí)間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此我們?cè)谙到y(tǒng)中加入了時(shí)鐘芯片。768KHZ晶振；SCLK：串行時(shí)鐘輸入端。因此，液晶顯示器畫(huà)質(zhì)高且不會(huì)閃爍。壓電式蜂鳴器，約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可在某端口接上一只三極管和電阻組成的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng),基于本系統(tǒng)的需求和功耗要求，只需要基本的報(bào)警功能即可，我選擇采用的是三極管驅(qū)動(dòng)的單音頻報(bào)警電路。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。程序編寫(xiě)語(yǔ)言比較常見(jiàn)的有C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言。 編譯軟件介紹Keil軟件簡(jiǎn)介：?jiǎn)纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。(2) ADC0832轉(zhuǎn)換的流程圖如下圖42 圖 42數(shù)轉(zhuǎn)換流程圖(1) 按鍵時(shí)顯現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的一個(gè)控制按鈕，通過(guò)按鍵的操作，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送操作指令，后經(jīng)與MCU串行通信，然后在液晶上顯示。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都完成的時(shí)候就可以看到虛擬的基于單片機(jī)的低功耗計(jì)數(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行，以下為仿真效果：一、編譯結(jié)束，添加HEX文件單擊PROTEUS運(yùn)行按鈕，本系統(tǒng)主界面顯示圖如圖51所示圖 51主界面顯示圖二、系統(tǒng)接下來(lái)顯示，4個(gè)基本操作功能，小對(duì)號(hào)為該操作顯示項(xiàng)，如圖52圖52 功能界面三、選擇“開(kāi)始測(cè)量”，單擊“OK”鍵，便有下面測(cè)量選擇界面，如圖53 圖 53 測(cè)量選擇界面四、再按“OK”，則顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)，圖 54測(cè)量界面顯示圖五、4個(gè)功能的操作和演示是相同的，以下為“時(shí)間設(shè)置”顯示圖，如圖55圖 55當(dāng)前時(shí)間顯示圖六、小結(jié)：本系統(tǒng)原先打算設(shè)計(jì)“開(kāi)始測(cè)量”、“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“時(shí)間設(shè)置”“通訊設(shè)置”等4個(gè)基本功能，后由于條件所限，我們并未做出全部的功能，但這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，收獲還是很多的！今后我們會(huì)進(jìn)一步進(jìn)完善該系統(tǒng)。首先要了解系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能；其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資源；再次將一個(gè)大的系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分，然后逐一去攻破。作為一個(gè)本科生，我對(duì)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不夠，經(jīng)驗(yàn)不足，難免在設(shè)計(jì)的整體框架中，有很多的細(xì)節(jié)沒(méi)有考慮。[8] 何立民. 《MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》、系統(tǒng)配置與接口技術(shù).[9] arek, for Automotive echnology[M],2004.[10] Multisensor Data FusionSystem for Intelligent Robotics and Automation[M],1998附錄附錄一 硬件設(shè)計(jì)主電路圖附錄二 檢測(cè)主程序程序include //調(diào)用外函數(shù)//include include include include include include /**********初始化CPU************/void init_cpu() //初始化cPu{ EA=1。 keyval=P1。 //開(kāi)始測(cè)量函數(shù), 確認(rèn). measure_menu[0].subs=start_measure_function。 }…… //還有void store_menu_initial()、void time_menu_initial()//void led_menu_pro() { max_item=menu_ledmenu_count。 } led_menu_show()。 //“開(kāi)始測(cè)量”數(shù)組// break。}……/*主函數(shù)*/main() { init_cpu()。 Clr_Scr()。 while(1) { keyval=get_key()。 time_menu_initial()。 Refresh()。 } } void select_item(uchar n){ draw_bmp(n*2,2,16,0,curflag)。 } select_item(user_choosen)。 }…… //“向上”“向下”“確認(rèn)”“取消”鍵//if(shuaxin) //是否需要刷新LCD標(biāo)志位. { Clr_Scr()。 measure_menu[1].children_menus=NULL。 …… //還有“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“時(shí)間設(shè)置”……//}void measure_menu_initial() //“開(kāi)始測(cè)量”菜單設(shè)置//{ measure_menu[0].menu_count=2。}/*void time1(void) interrupt 3 using 1 { TH1=(6553650000)/256。謝謝你們！ 參考文獻(xiàn)[1] 何立民. 《MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》、系統(tǒng)配置與接口技術(shù).[2] 郭強(qiáng)．《液晶顯示應(yīng)用技術(shù)》 北京：電子工業(yè)出版社，2000年．[3] 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。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。根據(jù)設(shè)計(jì)前對(duì)該系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)功能的要求，綜合考慮采用AT89C52單片機(jī)為控制核心。Proteus軟件由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是原理圖編輯與仿真軟件，AR
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