【正文】 afety standards, alarm system, gas according to whether there is abnormal phenomenon, and 基于單片機(jī)的燃?xì)庑孤稒z測(cè)儀設(shè)計(jì)IVthe signal synchronization control solenoid valve to cut off the gas source. This design with low consumption of the microcontroller as the core device, the flow pulse signal input to MCU through gathering, through the software to determine whether or not in the range of reasonable flow, when the normal level, gives the corresponding control unit MCU control, alarm signal drive, the LCD shows the current accumulated flow rate at the same time and each focal switch state, at the same time, this design also will cooperate with DTU, serial port munication, far information module to PC for macro control, fundamentally solve the problem of safe use of gas, effectively avoid fire and explosion caused by gas leakage, asphyxia and death of malignant accidents.In order to achieve realtime monitoring the design adopts the double power supply, namely alternating power supply and battery power supply, and when the battery power is insufficient, this design can also under voltage alarm, when the city power supply this design will automatically jump to the battery power supply which is the design in the case of no electricity can also monitor. In addition, this design according to the national standard for antistatic, lightning protection, moistureproof, jitter considerations make this design to efficient and safe for consumer use.So this design has the following functions:Sampling function: ovens, gas flame thermocouple signal table output pulse signal, alarm signal.Alarm prompt: there are abnormal traffic, power supply voltage and the concentration of the alarm sound and light alarm information such as tips.Leakage detector power supply conversion function: the mains power supply can automatically switch to the standby power supply when mains power (battery) can automatically switch to city power supply when mains to restore state.Wireless munication function: being able to master station (concentrator) wireless munication function, can receive and reply to concentrator or a host of data acquisition and parameter setting mands.Key words: MCU。而大型的監(jiān)控系統(tǒng)價(jià)格昂貴，需專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員管理，不適合家用。第五章主要敘述了硬件的安裝與調(diào)試，詳細(xì)介紹了在繪制電路板時(shí)、調(diào)基于單片機(jī)的燃?xì)庑孤稒z測(cè)儀設(shè)計(jì)第 2 頁(yè) 共 38 頁(yè) 試電路板時(shí)所需要的注意的問(wèn)題。89C51 系列單片機(jī)本身的電源電壓是 5 伏，有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。MSP430 系列單片機(jī)在低功耗方而的優(yōu)越之處，則是 89C5l 系列不可比擬的。這種以 Flash 技術(shù)與 FET 開(kāi)發(fā)工具組合的開(kāi)發(fā)方式，具有方便、廉價(jià)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，給用戶(hù)提供了一個(gè)較為理想的樣機(jī)開(kāi)發(fā)方式。同其它單片機(jī)相比，MSP430 系列可以大大延長(zhǎng)電池的使用壽命。（2）復(fù)位電路：復(fù)位電路是單片機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的部分，其好壞影響整個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性。一般采用的辦法是在RST 端和正電源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位 RST 端的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。JTAG(Joint Test Action Group；聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組)是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議（IEEE 兼容） ，主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試。另外 MSP430F149 采用了 16 位多功能硬件乘法器等先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了其數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算能力能夠做到跟蹤監(jiān)控能力。圖 36 MSP430F5529 芯片管腳圖 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)模擬地與數(shù)字地隔離電路在 MSP430 系列單片機(jī)中數(shù)字地與模擬地不能接在一起的，因?yàn)槟M信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都要回流到地，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)變化速度快，從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會(huì)很大，而模擬信號(hào)是需要一個(gè)干凈的地參考工作的。另外用磁珠連接、用電容連接、用電感連接、用 0 歐姆電阻連接。 ＊直流電壓增益高(約 100dB) 。 ＊共模輸入電壓范圍寬，包括接地。也就是說(shuō)當(dāng)傳輸電平的絕對(duì)值介于 3V ~ 15V 時(shí)，認(rèn)為是有效信號(hào)，其它電平均認(rèn)為是無(wú)效的。當(dāng)串行端口失效時(shí)可對(duì)電壓管理進(jìn)行靈活的控制選擇在 FORCEON 為低且FORCEOFF 為高時(shí)自動(dòng)掉電功能起作用在這種工作方式中若器件未感應(yīng)到接收器輸入端上的一個(gè)有效的 RS232 信號(hào)則驅(qū)動(dòng)器輸出端被禁止若 FORCEOFF 置為低且 EN 為高則驅(qū)動(dòng)器和接收器均被切斷電源電流降至 1A 斷開(kāi)串行端口或關(guān)閉外圍驅(qū)動(dòng)器將會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)掉電；當(dāng) FORCEON 和 FORCEOFF 為高時(shí)自動(dòng)掉電被禁止，當(dāng)自動(dòng)掉電被使能且在接收器輸入端加一個(gè)有效信號(hào)時(shí)，器件被激活。 雙電源供電模塊硬件設(shè)計(jì) 雙 12V 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)隨著社會(huì)發(fā)展現(xiàn)在城市供電已經(jīng)變得趨于穩(wěn)定，但是并不排除有停電的可能，當(dāng)停電時(shí)并且電力系統(tǒng)無(wú)法短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電時(shí)會(huì)對(duì)燃?xì)庠畹牧髁勘O(jiān)控帶來(lái)不便，因此本設(shè)計(jì)本著安全周到的理念設(shè)計(jì)了雙電源供電，當(dāng)停電時(shí)啟用備用電源，再停電的情況下也能進(jìn)行量的監(jiān)控、報(bào)警。華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 17 頁(yè) 共 38 頁(yè) +圖 311 雙電源供電原理圖當(dāng)停電時(shí)，12V 電池供電，當(dāng)電池電量不充足時(shí) AIN0 通過(guò)分壓電路輸出信號(hào)產(chǎn)生欠壓報(bào)警信號(hào)提醒更換電池。 輸入輸出電容的選擇輸入電容應(yīng)大于 47μF ，并要求盡量靠近電路。選用 P3 口給液晶顯示器提供控制信號(hào)，P0 口給液晶顯示器傳送數(shù)據(jù)。*注釋 2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場(chǎng)合可將該端懸空。 總程序流程圖如果說(shuō)硬件是電路的軀體，那么軟件就是讓這個(gè)軀體動(dòng)起來(lái)的靈魂。C 語(yǔ)言有功能豐富的庫(kù)函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。 //設(shè)置 DCO 頻率為 16M UCSCTL4=SELM_3+SELA_0+SELS_3。 //系統(tǒng)時(shí)鐘初始化Init_Rtc()。void Run_NomalState(void) //正常工作模式 各個(gè)菜單的顯示{ static uint8_t first=0,flag=0,flag1=0。 P2OUT|=0x80。if(cStateDeviceamp。 flag = 1。SmallLeak) { cAbnormity amp。 Display_String(4,i,流量異常)。} if(cAbnormityamp。=0x00。(cSystemState==stateNoml){cHourReady = Disable_Mask。lAccFlowCount =0L。StoveOne)Display_String(0,4,灶 1:開(kāi))。if(cStateDeviceamp。在連接過(guò)程中，一般不會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤，如果出現(xiàn)了連接錯(cuò)誤，說(shuō)明源程序中存在子程序的調(diào)用混亂或參數(shù)傳遞錯(cuò)誤等問(wèn)題。 本章小結(jié)本章主要論述了燃?xì)庑孤z測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)，其中詳細(xì)闡述了軟件設(shè)計(jì)的流程圖、設(shè)計(jì)思路、與具體的個(gè)別模塊的設(shè)計(jì)思路，給出了設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)方法等。也可以在完成后再進(jìn)行編譯。如果經(jīng)編譯程序檢查，發(fā)現(xiàn)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，那就必須用編輯程序來(lái)修改源程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，然后再編譯，直至沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤為止。HeaterOne)Display_String(0,6,熱:開(kāi))。str[0])。LCD_DisPlayTime( RTCTimes,LCD_LINE_1, Disable_Mask , 0 )。(bParaSet==Disable_Mask)amp。} if(cAbnormityamp?；趩纹瑱C(jī)的燃?xì)庑孤稒z測(cè)儀設(shè)計(jì)第 28 頁(yè) 共 38 頁(yè) Display_String(4,i,泄漏報(bào)警)。=0x00。 cAbnormity_LCD=Enable_Mask。}if(cAbnormityamp。StoveOne) //判斷設(shè)備工作狀態(tài) StoveOne=0x02Display_String(0,4,灶 1:開(kāi))。amp。 //ADC 初始化ClearRAM(0,0,128,8)。 }}void RunInitial System(void){Initial_ Ports()。 //XT1 起振 UCSCTL1=DCORSEL_5。當(dāng)所需要寫(xiě)的程序很小時(shí)只有幾 K 時(shí)匯編語(yǔ)言較為方便。在通過(guò) LCD 液晶顯示模塊顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)，由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。本設(shè)計(jì)液晶顯示電路如下圖 314 所示。每一種產(chǎn)品系列均提供 、5V、12V、15V 及可調(diào)（ADJ）等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。兩種電源供電共同為單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源提供原電源保證了設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。（4） 電池上電手持和便攜式設(shè)備、掌上個(gè)人電腦、數(shù)碼相機(jī)。華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 15 頁(yè) 共 38 頁(yè) en1C+圖 310 串口部分電路圖MAX3221 芯片MAX3221 包含一個(gè)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器一個(gè)線(xiàn)接收器和一個(gè)帶有177。不過(guò)串口的電平和邏輯關(guān)系與 MSP430 存在很大的差別。 ＊低輸入偏流。 LM358的封裝形式有塑封 8 引線(xiàn)雙列直插式和貼片式。滿(mǎn)接地，即除傳輸信號(hào)的印制線(xiàn)以外，其他部分全作為地線(xiàn)。圖 36 為MSP430F5529 芯片的管腳。由于本論文要求在停電時(shí)也能進(jìn)行監(jiān)控所以此款單片機(jī)十分符合本設(shè)計(jì)要求。（3）JTAG 為了更方便本設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用 JTAG 接口直接對(duì)核心芯片 MSP430F5529 進(jìn)行電氣規(guī)則檢查和編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程現(xiàn)再裝到板上，現(xiàn)簡(jiǎn)化流程為先固定器件到電路板上，再用 JTAG 編程，從而大大加快工程進(jìn)度。F。當(dāng)供電電壓 VCC 緩慢上升時(shí)， POR 監(jiān)測(cè)器保持 POR 信號(hào)有效直到 VCC 超出VPOR 水平，當(dāng)供電電壓 VCC 快速上升時(shí)，POR 延時(shí) t(POR DELAY)提供了足夠長(zhǎng)的有效 POR 信號(hào)以確保 MSP430 有足夠的時(shí)間進(jìn)行初始化。高速晶振也稱(chēng)為第二振蕩器 XT2，它為 MSP430 工作在高