【正文】 PCB空間來實(shí)現(xiàn)RS232轉(zhuǎn)換USB的簡便解決方案。 VCC和GND是數(shù)字控制端（S0至S2，E）的供電引腳， V～ V。第15腳：背光源正極。1602液晶顯示屏采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中各接口的功能如下表（41）所示：表41 LCD1602的16管腳功能引腳號(hào)引腳名電平輸入/輸出引腳說明1VSS電源地2VDD電源正極(+5V)3VL液晶顯示偏壓信號(hào)4RS0/1輸入數(shù)據(jù)/命令選擇端，0：輸入指令，1：輸入數(shù)據(jù)5R/W0/1輸入讀/寫選擇端，0：向LCD寫入指令或數(shù)據(jù)，1：從LCD讀取信息6E1→0輸入使能信號(hào)，1時(shí)讀取信息，1→0(下降沿)執(zhí)行指令7D00/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線(最低位)8D10/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線9D20/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線10D30/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線11D40/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線12D50/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線13D60/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線14D70/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線(最高位)15BLA+VCCLCD背光電源正極16BLK接地LCD背光電源負(fù)極第1腳：VSS為地電源。它的主要性能參數(shù)如下：.8K字節(jié)可重擦寫FLASH閃存存儲(chǔ)器.1000次寫/擦循環(huán).時(shí)鐘頻率：0Hz—24MHz.三級(jí)加密存儲(chǔ)器.256字節(jié)內(nèi)部RAM.32個(gè)可編程I/O口線 .3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 .6個(gè)中斷源.可編程串行UART通道.低功耗的空閑和掉電模式.片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換ADC0832 為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。第4章 總體方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的總體框圖如下圖41：液晶顯示器STC89C52獨(dú)立按鍵 時(shí)鐘晶振復(fù)位電路PC機(jī)/頁面顯示RS232 聲光報(bào)警 A/D轉(zhuǎn)換甲烷氣體傳感器乙醇?xì)怏w傳感器其他氣敏傳感器濾波電路多路數(shù)據(jù)選擇 圖 41 總體框圖單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的收發(fā)緩沖器（SBUF），這兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)射器，即可以接收也可以發(fā)射數(shù)據(jù)，它們共用同一個(gè)地址99H。MSComm控件提供兩種處理通信的方式：事件驅(qū)動(dòng)方式和查詢方式。RS232被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標(biāo)準(zhǔn)[37]。因此，并行傳輸主要應(yīng)用在近距離數(shù)據(jù)傳輸中，如連接打印機(jī)端口。在并行通訊中，數(shù)據(jù)有多少位就需要多少條傳送線，而串行通訊只需要一對(duì)傳送線，故串行通訊能節(jié)省傳送線，特別是當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)很多和遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送時(shí)，這一優(yōu)點(diǎn)更加突出。 數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳送過程中，能夠根據(jù)需要將其中任意一路選出來的電路，叫做數(shù)據(jù)選擇器，也稱多路選擇器或多路開關(guān)。 .REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓。 .8位數(shù)字量輸出端。 C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40176。 雙通道A/D轉(zhuǎn)換； ADC0832 為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。如 端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位復(fù)位，可禁止ALE操作。P3口作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表22所示。對(duì)端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，同時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。并利用Proteus Professional單片機(jī)仿真軟件對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的顯示模塊進(jìn)行仿真調(diào)試。由于單片機(jī)的計(jì)算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。被動(dòng)檢氣管法與傳統(tǒng)的方法相比較，檢氣管結(jié)構(gòu)簡單、分析快速、操作方便，并且不受被測環(huán)境的空間大小、有無電源的影響；攜帶非常方便，利于外出測定和大面積布點(diǎn)測定；使用后的載體以及主要顯色劑可以進(jìn)行回收循環(huán)利用，不產(chǎn)生環(huán)境污染。該方法適合對(duì)測量精度要求不高的場所。（2）氣敏法在進(jìn)行檢測時(shí)，通過將被測氣體濃度轉(zhuǎn)換為與其成一定關(guān)系的電量輸出。產(chǎn)量超過20萬支的主要廠家有5家，黑龍江敏感集團(tuán)、太原電子廠、云南春光器材廠、天津費(fèi)加羅公司（合資）、北京電子管廠（特種電器廠），其中前四家都超過100萬支，據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1998年全國氣敏元件總產(chǎn)量已超過600萬支。如日本費(fèi)加羅公司推出了檢測（～10）10－6硫化氫低功耗氣體傳感器，美國IST提供了壽命達(dá)10年以上的氣體傳感器，美國FirstAlert公司推出了生物模擬型（光化反應(yīng)型）低功耗CO氣體傳感器等。并設(shè)計(jì)一定的限值，超限聲光報(bào)警。中國公安部門在2009年8月，在全國各地加強(qiáng)查處酒后駕駛的力度，以減少由酒后駕駛造成的惡性交通事故。s rapid economic development, increasing people39。系統(tǒng)將傳感器回路輸出的信號(hào)通過以AD0832為核心的A/D轉(zhuǎn)換電路調(diào)理后，經(jīng)由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由LCD顯示酒精濃度值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約50%—60%的車禍與飲酒有關(guān)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，全世界每年因車禍喪生的人數(shù)就超過60萬人，留下永久性傷殘者在400萬以上，一般受傷者則不計(jì)其數(shù)。基于以上可以看出，有關(guān)氣體的濃度檢測問題，至關(guān)重要。系統(tǒng)對(duì)于采樣地點(diǎn)超出規(guī)定的指定氣體濃度時(shí)，通過聲光報(bào)警電路提醒監(jiān)測人員。在許多國家，車禍已成為第一位意外死亡原因。本文研究設(shè)計(jì)了一種可以測量多種氣體濃度，并可以進(jìn)行超限報(bào)警的智能測試儀。第1章 前言目前半導(dǎo)體氣體傳感器的研究動(dòng)態(tài)及其發(fā)展方向——?dú)怏w傳感器向低功耗、多功能、集成化方向發(fā)展國外氣體傳感器發(fā)展很快，一方面是由于人們安全意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是由于傳感器市場增長受到政府安全法規(guī)的推動(dòng)。 （2）在工藝方面引入了表面摻雜、表面覆膜以及制作表面催化反應(yīng)層和修隔離層等工藝，使燒結(jié)型元件由廣譜性氣敏發(fā)展成選擇性氣敏；在結(jié)構(gòu)方面研制了補(bǔ)償復(fù)合結(jié)構(gòu)、組合差動(dòng)結(jié)構(gòu)以及集成化陣列結(jié)構(gòu)；在氣敏材料方面SnO2和Fe2O3材料已用于批量生產(chǎn)氣敏元件，新研究開發(fā)的Al2O3氣敏材料、石英晶體和有機(jī)半導(dǎo)體等也開始用于氣敏材料。在大流量、大管徑的氣體濃度檢測方面，完全可以適應(yīng)未來工業(yè)生產(chǎn)中的高精度測量。但是采用氣敏法檢測氣體濃度也存在不足。在采用光干涉法對(duì)氣體溫度進(jìn)行測量時(shí)，必須考慮到周圍測量環(huán)境的影響，如溫度、濕度、壓力等。 單片機(jī)與PC機(jī)串行通信研究背景和意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PC機(jī)以其優(yōu)越的性價(jià)比和豐富的軟件資源成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主流機(jī)種。本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心，以實(shí)現(xiàn)氣體濃度測試儀的基本控制功能。STC89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，STC89C5X可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。圖21單片機(jī)引腳圖P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。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。 /VPP：外部訪問允許。逐次逼近型是將采樣信號(hào)和已知電壓不斷進(jìn)行比較，一個(gè)時(shí)鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換，依次類推,轉(zhuǎn)換完成后，輸出二進(jìn)制數(shù)。鑒于其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，所以在本設(shè)計(jì)中采用ADC0832作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/使用。 DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(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；基本特性:.低電源電壓（VDD:++）.顯示分辨率:12864點(diǎn).內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選).內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符，2MHZ時(shí)鐘頻率.顯示方式：STN、半透、正顯，驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS.視角方向：6點(diǎn)，背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10.通訊方式：串行、并口可選，內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓.無需片選信號(hào)，簡化軟件設(shè)計(jì)，工作溫度: 0度 +55度 ,存儲(chǔ)溫度: 20度 +60度。第3章 串口通信基礎(chǔ)理論隨著微機(jī)特別是單片機(jī)的發(fā)展，其應(yīng)用已從單機(jī)逐漸向多機(jī)或聯(lián)網(wǎng)，而多機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵又在于微機(jī)之間的相互通訊，互傳數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)在通訊線路兩端的工作(通訊線路或計(jì)算機(jī))之間傳送。由于CPU與接口間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)之間按串行方式傳輸，因此，在串行接口中，要由接收移位寄存器把串行方式轉(zhuǎn)換成并行方式，由發(fā)送移位寄存器把并行方式轉(zhuǎn)換成串行方式。 表32 串口通信連接方式9針—9針25針—25針9針—25針233222322333557757 VB編程過程中使用到的MSComm控件MSComm控件全稱為Microsoft Communications Control，是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通行編程的ActiveX控件，它為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法。（2）查詢方式查詢方式實(shí)質(zhì)上還是事件驅(qū)動(dòng)，在有些情況下，這種方式顯得更為便捷。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，PC機(jī)的通信程序使用Visual Basic編寫，單片機(jī)的程序用C語言編寫。 LCD1602液晶顯示LCD1602字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用161，162，202和402行等的液晶顯示模塊。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。圖42 MAX232芯片引腳配置和典型工作電路 數(shù)據(jù)選擇器 74HC4051　　74HC4051是一款高速CMOS器件， 是8通道模擬多路選擇器/多路分配器，帶有3個(gè)數(shù)字選擇端（S0至S2），1個(gè)低有效使能端（E），8個(gè)獨(dú)立輸入/輸出端（Y0至Y7）和1個(gè)公共輸入/輸出端（Z）。RS232接口與USB接口雖然都屬于串行接口，但它們的數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議、信號(hào)電平以及機(jī)械連接方式則不同。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼。Protues仿真軟件簡介：Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。內(nèi)部時(shí)鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個(gè)晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，外部時(shí)鐘方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入到單片機(jī)內(nèi)，此方式常用于多片89C52單片機(jī)同時(shí)工作，以便于各單片機(jī)的同步。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位，上電復(fù)位，要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。由于假若每一路都設(shè)置放大、濾波等器件，那么成本會(huì)很大，所以信號(hào)的采集一般用多路模擬通路進(jìn)行選擇。在使用中經(jīng)常采用電橋電路的方式進(jìn)行采樣檢測。 AC or DC RL 負(fù)載電阻 可調(diào) 預(yù)熱時(shí)間不少于24小時(shí) MQ3特點(diǎn)及其測量電路原理* 對(duì)乙醇蒸氣有很高的靈敏度和良好的選擇性* 快速的響應(yīng)恢復(fù)特性* 長期的壽命和可靠的穩(wěn)定性* 簡單的驅(qū)動(dòng)回路MQ3 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖56所示, 由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感層,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。.靈敏度調(diào)整：MQ3 型氣敏元件對(duì)不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。上式中C的理想最大值為6374ppm，由于一般不可能達(dá)到此值，且所測酒精濃度一般較小，故可認(rèn)為其在上式在線性范圍內(nèi)成立。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。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時(shí)，I/O口線有確定的高電平，（STC89C52 .P1口內(nèi)部接有上拉電阻）所以就不需要再外接上拉電阻。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