【正文】 039。break。 } /*********濕度顯示函數(shù) ***********/ void SHIdisp(void) { ShowString(0,SHI1)。 //顯示開及光標(biāo)設(shè)置 lcd_write_(0x01)。 E=0。 i。//記錄切換鍵按下次數(shù) (用于調(diào)用 ) unsigned char voc_ad。 sbit OE=P3^1。在心理最為脆弱的時(shí)候，黃老師耐心地開導(dǎo)我，給我鼓勵(lì)和信心，畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以步入正軌。 2．系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理，其中單片機(jī)軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，各模塊相互獨(dú)立，提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性，整個(gè)系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。最后，再給電路板空載上電 (未插芯片 )，檢查線路板各管腳及插件上的電位是否正確，特別是單片機(jī)管腳上的各點(diǎn)電壓。 按鍵模塊 本設(shè)計(jì)設(shè)定按鍵功能為調(diào)整測(cè)量數(shù)據(jù)的 安全范圍并可進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)的切換考慮到實(shí)現(xiàn)按鍵功能所用按鍵數(shù)目不多及單片機(jī)引腳數(shù)量決定選用五個(gè)獨(dú)立式按鍵，其中設(shè)定鍵用于進(jìn)入和退出上下限的調(diào)整，上下左右四個(gè)鍵在設(shè)定鍵被按下的情況下可以對(duì)數(shù)值進(jìn)行調(diào)整；同時(shí)，當(dāng)設(shè)定鍵未按下且上調(diào)鍵被按下時(shí)進(jìn)入上調(diào)鍵的第二功能，實(shí)現(xiàn)用戶手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的切換。由主程序流程圖可以看出，軟件要 實(shí)現(xiàn)的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、送液晶進(jìn)行顯示 及報(bào)警功能。 C 語言能寫出最優(yōu)化程序，且能反映出計(jì)算機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況。（說明：系統(tǒng)硬件設(shè) 計(jì)的電路原理圖附在論文的附錄里面。 24 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已 經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形 ，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的 大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼 。高電平表示有效，低電平則無效。一般 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖 217： 19 圖 217 1602字符型液晶顯示器實(shí)物圖 167。 16 表 24 引腳說明 Pin 名稱 注釋 1 VDD 供電 3－ 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線 3 NC 空腳，請(qǐng)懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 本設(shè)計(jì)采用的為 DHT11模塊，原理圖為 圖 213： 圖 213 DHT11模塊接線圖 167。返回正常工作條后，傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)。 12 圖 27 典型接線電路 電源引腳 DHT11的供電電壓為 3－ 。產(chǎn)品為 4針單排引腳封裝。 本設(shè)計(jì)針對(duì) VOC 氣體選用 能夠偵測(cè) 以上的氣體 的 空氣質(zhì)量 VOC氣體濃度傳感器 MS1100 用于檢測(cè)空氣中的甲醛、苯、二甲苯等 檢測(cè)空氣中的甲醛、苯、二甲苯等多種有機(jī)揮發(fā)成分，具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性 ，體積小巧 。傳感器內(nèi)的加熱器可以加速氧化過程，這也是為什么有些低端傳感器總是不穩(wěn)定，其原因就是沒有加熱或加熱電壓過低導(dǎo)致溫度太低反應(yīng)不充分。 主要性能參數(shù)： 與 4k字節(jié)在系統(tǒng)編程 (ISP)Flash閃速存儲(chǔ)器 1000次擦寫周期 全境態(tài)工作模式： 0Hz33MHz 三級(jí)程序加密鎖 1288字節(jié)內(nèi)部 RAM 32個(gè)可編程 I／ O口線 2個(gè) 16位定時(shí)器 ／ 計(jì)數(shù)器 6個(gè)中斷源 1 全雙工串行 UART通道 1 低功耗空閑和掉電模式 1 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 1 看門狗 (wDT)及雙數(shù)據(jù)指針 1 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性 1 靈活的在線系統(tǒng)編程 STC90C51芯片管腳 如 圖 21。同時(shí)設(shè)計(jì)了聲光報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在參數(shù)超標(biāo)時(shí)及時(shí)的報(bào)警。 3 第 1章 本課題的主要研究?jī)?nèi)容、方法及總體設(shè)計(jì) 167。 當(dāng)今，人類正面臨 “煤煙污染 ”、 “光化學(xué)煙霧污染 ”之后，又出現(xiàn)了 “室內(nèi)空氣污染 ”為主的第三次環(huán)境污染。 軟件模塊設(shè)計(jì) .................................... 28 167。2. 3 傳感器的選用 ..................................... 8 167。人的一生中有三分之二的時(shí)間是在居室內(nèi)度過的。 STC90C51 主要性能參數(shù)： ....................... 6 167。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思路 ............................... 27 167。2 展望 .............................................. 35 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 37 致 謝 ..................................................................................................... 38 附 錄 ..................................................................................................... 39 附錄一 ................................................ 39 附錄二 ................................................ 40 1 前 言 一、 課題研究的目的及意義 空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度，它是 依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來判斷的 。國(guó)內(nèi)的有 :江蘇安普電子工程有限公司生產(chǎn)的 400 型甲醛分析儀、北京賓達(dá)綠創(chuàng)科技有限公司生產(chǎn)的甲醛測(cè)定儀抑一 308 等。 5 第 2 章 空氣質(zhì)量檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì) 167。片內(nèi)含 4k bytes的可系統(tǒng)編程的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051指令系統(tǒng)及引腳。 (2)半導(dǎo)體傳感器需要加熱的原因 半導(dǎo)體傳感器是利用一種金屬氧化物薄膜制成的阻抗器件，其電阻隨著氣體含量不同而變化。由于不同氣體對(duì)紅外波吸收程度不同，通過測(cè)量 紅外吸收波長(zhǎng)來監(jiān)測(cè)氣體。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。1 ℃ 精度 177。 數(shù)字 0信號(hào)表示方法如圖 210所示 圖 210 數(shù)字 0信號(hào)表示方法 14 數(shù)字 1信號(hào)表示方法如圖 211所示 圖 211 數(shù)字 1信號(hào)表示方法 測(cè)量分辨率 測(cè)量分辨率分別為 8bit（溫度）、 8bit（濕度）。 長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽光下或強(qiáng)烈的紫外線輻射中，會(huì)使性能降低。液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。（說明： 1 為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 圖 221 1602LCD內(nèi)部顯示地址 第二行第一個(gè)字符的地址是 40H，寫入顯示地址時(shí)要求最高位 D7 恒定為高電平 1 所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 ： 01000000B（ 40H） +10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 這一章比較具體的說明了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的內(nèi)容，通過模塊化的設(shè)計(jì)思想，把一個(gè)復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)按照功能劃分成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的電路模型，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后在集成到一起。其中匯編語言和 C 語言應(yīng)用的較多， 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。 167。 167。 硬件調(diào)試方法 拿到印刷電路板后，用萬用表直接檢查線路板各處是否有明顯短路、斷路的地方，尤其是電源是否短路。本章工 作內(nèi)容使得硬件部分與軟件部分結(jié)合實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。 37 參考文獻(xiàn) [1] 余永權(quán) ． 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]． 北京： 電子工業(yè)出版社 ， [2] 余錫存、曹國(guó)華 ． 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]． 第二版 ． 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， [3] 諸邦田 ． 電子電路實(shí)用抗干擾技術(shù) [M]． 北京： 人民郵電出版社， [4] 曲喜新 ． 電子元件材料手冊(cè) [M]． 北京： 電子工業(yè)出版社， [5] 汪吉鵬、馬云峰 ． 微機(jī)原理與 接口技術(shù) [M]． 北京： 高等教育出版社， 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ust=us1。 //濕度第二行數(shù)據(jù) uchar VOC1[]=voc: 。 sbit key_S=P2^4。 在我看來，黃老師不僅是一位態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博的優(yōu)秀教師，也是一位心理調(diào)節(jié)師，他總是能在設(shè)計(jì)氛圍緊張的時(shí)候，給同學(xué)們帶來歡樂，緩解同學(xué)們的壓力。 2．由于室內(nèi)各種環(huán)境因子相互影響，而本系統(tǒng)的控制輸出僅為簡(jiǎn)單的百分比信號(hào)量，這顯然不能滿足高精度的控制要求，應(yīng)引入模糊算法，專家系統(tǒng)等技術(shù)以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的智能決策水平。 調(diào)試過程中單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行調(diào)試只能驗(yàn)證程序正確與否，而不能確定定時(shí)精度、 CPU 的實(shí)時(shí)響應(yīng)等問題，故在單步和斷點(diǎn)調(diào)試之后，又進(jìn)行了連續(xù)調(diào)試。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 167。所用的芯片為 AD0809，根據(jù)所需的要求 。軟件設(shè)計(jì)中包含有：主程序模塊、顯示模塊、 DHT11 傳感器檢測(cè)函數(shù)、 A/D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子模塊、聲光報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 、按鍵函數(shù) 。編制的軟件要求易閱讀，容易發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤，容易修改和補(bǔ)充。當(dāng)輸出電流較大時(shí)， 7805 應(yīng)配上散熱板。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，夜景模塊執(zhí)行命令。輸入的模擬電壓為 0~5V，一次 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μS。 置于極限工作條件下或化學(xué)蒸汽中的傳感器，通過如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài)。 （ 1） .通訊過程如圖 28所示 圖 28 通訊過程 13 操作時(shí)序如圖 29， 總線空閑狀態(tài)為高電平 ， 主機(jī)把總線拉低等待 DHT11響應(yīng) ,主機(jī)把總線拉低必須大于 18毫秒 ， 保證 DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。 表 22 傳感器性能說明 參數(shù) 條件 Min Typ Max 單位 濕度 分辨率 1 1 1 %RH