【正文】 ase 0: break。 //開始測量函數(shù) measure_menu[0].children_menus=NULL。 } * //初始化 CPU結(jié)束 // void main_menu_initial() //LCD 主菜單初始化 .// { main1_menu[0].menu_count=4。 TR0=1。作為一個自學(xué)本科的學(xué)生 ， 我對實際的工程設(shè)計認(rèn)識不夠，經(jīng)驗不足，難免在設(shè)計 的整體框架中，有很多的細(xì)節(jié)沒有考慮。 首先要了解系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能；其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資源；再次將一個大的系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分，然后逐一去攻破。針對目前的現(xiàn)狀，該系統(tǒng)設(shè)計遵守體積小，質(zhì)量輕，性價比高的原則。這樣才能使單片機(jī)低功耗計數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計更加完善，本次系統(tǒng)仿真采用的是軟件仿真，使用的是 proteus 軟件。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 按鍵模塊 （ 1） 按鍵時顯現(xiàn)人機(jī)對話的一個控制按鈕，通過按鍵的操作，對系統(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。 軟件編寫的主體思路是將系統(tǒng)按功能模塊化劃分，然后根據(jù)模塊要實現(xiàn)的功能寫各個子程序。 軟件結(jié)構(gòu)框圖 31： 圖 31 軟件結(jié)構(gòu)框圖 編寫語言的選擇 對于單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中，逐漸引入了高級語言， C語言就是其中的一種。 （ 4） 具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。 圖 214單頻音報警電路圖 基于本系統(tǒng)的需求和功耗要求，只需要基本的報警功能即可，我選擇采用的是三極管驅(qū)動 的單音頻報警電路。取模方式選擇 C51格式 在文字輸入?yún)^(qū)輸入漢字，在點(diǎn)陣區(qū)生成點(diǎn)陣碼，例如在文字輸入?yún)^(qū)輸入“歡”字，其點(diǎn)陣碼生成如下 ： 圖 213點(diǎn)陣生成截圖 報警電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，一般的工作狀態(tài)可以通過指示燈或數(shù)碼顯示來指示，供操作人員參考，了解系統(tǒng)的工作狀況。液晶顯示原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就顯示黑色，這樣就可以顯示出圖形。本系統(tǒng)采用間接控制方式。該型號顯示器消耗電量比較低，可以滿足系統(tǒng)要求。如果有額外的 SCLK 周期，它們將被忽略。 （ 1） 我們時鐘電路選擇的芯片是 DS1302，其內(nèi)含一個實時時鐘 /日歷和 31字節(jié)靜態(tài) RAM，可以通過串行接口與單片機(jī)通信。 ②軟件削抖的基本原理是當(dāng)檢測出鍵盤閉合時，先執(zhí)行一個延時子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時，待接通時的前沿抖動消失后再判別是否有健按下。鍵盤分為：獨(dú)立式和矩陣式兩類，每一類按其編碼方法又可以分為編碼和非編碼兩種。當(dāng) ADC0832 未工作時其CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 ⑧ Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。C to +85176。這類型 ADC 的分辨率和采樣速率是相互牽制的。 （ 2） 甲醛傳感器的選擇 甲醛傳感器由甲醛探頭 CH20 傳 感器組成。 本設(shè)計中復(fù)位電路采用的是開關(guān)復(fù)位電路，開關(guān) S9 未按下是上電復(fù)位電路，上電復(fù)位電路在上電的瞬間，由于電容上的電壓不能突變，電容處于充電（導(dǎo)通）狀態(tài)，故 RST 腳的電壓與 VCC 相同。 （ 2）復(fù)位電路 ① 復(fù)位的意義 單片機(jī)開始工作的時候，必須 處于一種確定的狀態(tài)，否則，不知哪是第一條程序和如何開始運(yùn)行程序。 j)XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 g)RST：復(fù)位輸入。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVDPTR指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容 ，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 （ 3） 單片機(jī)選擇 ① 本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心。 ⑤ 一般單片機(jī)內(nèi)無監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理軟件，只放置 有用戶調(diào)試好的應(yīng)用程序。 ② 可靠性好。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 2 硬件設(shè)計 硬件 設(shè)計 結(jié)構(gòu) 硬件設(shè)計 部分 主要 包括 ：（ MCU、 A/D、時鐘芯片、 LCD、外圍擴(kuò)展數(shù)據(jù) RAM）等芯片的選擇；硬件主電路設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路設(shè)計、液晶顯示電路設(shè)計、外圍擴(kuò)充存儲器接口電路、時鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤接口電路等功能模塊電路設(shè)計。 本系統(tǒng)設(shè)計采用功能模塊化的設(shè)計思想，系統(tǒng)主要分為總體方案設(shè)計、硬件和軟件的設(shè)計三大部分。 ，一般相對 誤差為177。 （ 3） 含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的各類裝飾材料，如壁紙、地毯、油漆。甲醛已被 世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。另外， 該系統(tǒng)對濃度信號進(jìn)行了信號補(bǔ)償?shù)忍幚恚瑴p少了測量誤差，因此 ， 具有較高的測量精度，而且結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)良。 其設(shè)計方案基于 89C51 單片機(jī)，選擇瑞士蒙巴波公司的 CH20/S10甲醛傳感器。易溶于水、醇和醚。全身癥狀有頭痛、乏力、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經(jīng)紊亂等。變色的程度可反映出所受光的反射光量，反射光量的強(qiáng)度變化率可以作為被測氣體的甲醛含量的應(yīng)答值。它可以將甲醛氣體的濃度轉(zhuǎn)換為微弱的電流信號。 本 設(shè)計可選用基于電 化學(xué)原理的甲醛傳感器，其原理是空氣中的甲醛在電極下發(fā)生氧化反應(yīng)， 產(chǎn)生的擴(kuò)散電極電流與 空氣中的甲醛濃度成正比，通過檢測放大電路和放大倍數(shù)的調(diào)整經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后送單片機(jī) 、由單片機(jī)現(xiàn)場自動控制檢測并顯示甲醛濃度。在這種情況 下，單片機(jī)應(yīng)運(yùn)而生了（也稱作微型計算機(jī)）。片內(nèi)具有計算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。隨著微電子工藝水平的提高，近十年來單片微型計算機(jī)有了飛速的發(fā)展。 ② AT89C52 介紹 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器 (PEROM)和 256K bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器， 器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 FLASH 存儲單元，功能強(qiáng)大， AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。 AT89C52引腳功能： a)Vcc：電源電壓 。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 f)P3 口： P3口時一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 i) /VPP：外部訪問允許。 （ 1）晶振電路 單片機(jī)工作的過程中各指令的微操作在時間上有嚴(yán)格的次序，這種微操作的時間次序稱作時序，單片機(jī)的時鐘信號用來為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時間基準(zhǔn)， 89c52 的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，一種是內(nèi)部時鐘方式，一種是外部時鐘方式。 實際應(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 見圖 35， 要求接通電源后，單片機(jī)自動實現(xiàn)復(fù)位操作。開關(guān)按下時是按鍵手動復(fù)位電路， RST 端通過 電阻與 VCC 電源接通，通過電阻的分壓就可以實現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。當(dāng)空氣被內(nèi)部的采樣系統(tǒng)吸收后，產(chǎn)生一個與甲醛濃度成正比的電壓信號， 該電壓信號經(jīng) AD0832 與 AT89C52 單片機(jī)相連，在顯示器上顯示出甲醛的濃度值，當(dāng)超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時報警。電路圖 見圖 27如下： 名稱 甲醛傳感器 CH2O/S10: 測量范圍 0 10 ppm 最大負(fù)荷 50ppm 工作壽命 空氣中 3年 輸 出 1200177。 ③ CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS ，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。每個獨(dú)立式按鍵占有一根 I/O 口線。 外圍擴(kuò)充存儲器 基于 AT89C52 單片機(jī)具有 8KB 的程序存儲器（ ROM）， 256B 的數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），由于考慮到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處 理與存儲所需的容量，現(xiàn)在需要擴(kuò)充存儲器的容量。其工作時功耗很低，廣泛應(yīng)用于電話，傳真，便攜式儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域。 只要 RST保持高電平，如 果有額外的 SCLK周期，將重新發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，即多字節(jié)傳送。它與單片機(jī)的接口方法分為直接訪問方式和間接控制方式。 ② 數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 ② 漢字顯示：漢字顯示和字符顯示的原理差不多，就是一個漢字一般采用圖形方式，事先從微機(jī)中用字模軟件提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼，每個漢字占 32B，為為兩部分，各 16B。其中，前兩種報警裝置因硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程方便，常常在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用；而語音報警雖然警報信息較直接，但硬件成本高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軟件量也增加 。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 216ISIS 6 Professional圖標(biāo) 進(jìn)入 Proteus ISIS：雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標(biāo)（見圖 216）或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“ Proteus 6 Professional” →“ ISIS 6 Professional” ， 出現(xiàn)如圖 215所示屏幕，表明進(jìn)入 Proteus ISIS 集成環(huán)境。匯編語言的機(jī)器代碼生成效率高，控制性好，但就是移植性不高。主要是檢測與顯示，時間調(diào)整與顯示，數(shù)據(jù)存儲。 （ 2） 時鐘模塊操作流程圖見下圖： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 35時鐘模塊操作流程圖 （ 3）時鐘程序見附錄五 。 當(dāng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計都完成的時候就可以看到虛擬的基于單片機(jī)的低功耗計數(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行，以下為仿真效果： （ 1） 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 41所示 ： 圖 41主界面顯示圖 （ 2） 系統(tǒng)接下來顯示， 4 個基本操作功能，小對號為該操作顯示項 ，如圖42： 圖 42功能界面 （ 3） 選擇“開始測量”， 單擊“ OK”鍵，便有下面測量選擇界面 ，如圖 43： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 43測量選擇界面 （ 4） 再按“ OK”，則顯示檢測數(shù)據(jù)，范圍 44 圖 44測量界面顯示圖 （ 5） 4 個功能的操作和演示是相同的，以下為“時間設(shè)置”顯示圖 ，如圖45： 圖 45當(dāng)前時間顯示圖 （ 6） 小結(jié)：本系統(tǒng)原先打算設(shè)計“開始測量”、“數(shù)據(jù)存儲”、“時間設(shè)置”“通訊設(shè)置”等 4 個基本功能，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，收獲還是很多的！今后我 會進(jìn)一步進(jìn)完善該系統(tǒng)。 軟件是基于匯編與 C語言相結(jié)合編寫的，結(jié)合了兩種編寫語言的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的可控性、模塊化和移植性。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 致 謝 本論文是在 老師的 悉心指導(dǎo)下完成的。我們遇到了很多的難題，比如硬件器件的選擇，功能的實現(xiàn)等。 TH1=0x3c。 main1_menu[0].children_menus=measure_menu。 measure_menu[1].display=qx。 user_choosen。n4。n++) { draw_bmp((n+1)*2,20,32,0,menu_led[n].display)。 delay(2020)。 measure_menu_initial()。 sbit ADCS =P3^1。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 if(channel==0)channel=2。 ADCLK=1。0x1。0x1。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 for(i=0。 _nop_()。