【正文】 ....................................................... 40 液晶顯 示模塊 .............................................................................................. 41 PC 機(jī)程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 41 VB 應(yīng)用界面設(shè)計(jì)流程 .......................................................................................... 41 創(chuàng)建項(xiàng)目文件 ................................................................................................ 41 加入串口通信控件 ......................................................................................... 42 設(shè)計(jì)窗體界面 ................................................................................................ 43 第 7 章 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................... 44 軟件仿真 ............................................................................................................. 44 硬件調(diào)試 ............................................................................................................. 45 第 8 章 結(jié)束語(yǔ) ...................................................... 51 第 9 章 致謝 ........................................................ 52 參考文獻(xiàn) ........................................................... 53 附錄一 ： proteus 仿真原理圖 ........................................ 54 附錄二 PCB 圖 ...................................................... 55 附錄三 ：硬件設(shè)計(jì)原理圖 ............................................ 56 附錄四：?jiǎn)纹瑱C(jī)程序 ................................................. 57 附錄五： PC 機(jī)程序 .................................................. 67 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 引言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平日益提高 ,全國(guó)機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量和駕駛員人數(shù)猛增，醉酒駕車造成嚴(yán)重后果的違法犯罪也日益增多，給 社會(huì)和廣大人民群眾生命、健康造成嚴(yán)重危害。同時(shí)，操作人員對(duì)于具體報(bào)警點(diǎn)的上限值可以通過(guò)單片機(jī)編程進(jìn)行設(shè)置。在許多國(guó)家，車禍已成為第一位意外死亡原因。其設(shè)計(jì)方案基于STC89C52 單片機(jī)， MQ3 酒精濃度傳感器， MQ4 甲烷濃度傳感器。 作者簽名： 日 期： IV 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 基于以上可以看出，有關(guān)氣體的濃度檢測(cè)問題顯得尤為重要。 氣敏元件傳感器作為新型敏感元件傳感器在國(guó) 家列為重點(diǎn)支持發(fā)展的情況下，國(guó)內(nèi)已有一定的基礎(chǔ)。氣敏元件性能與敏感功能材料的種類、結(jié)構(gòu)以及制作工藝密切相關(guān)。 在光學(xué)分析中，主要基于光譜學(xué)，利用光和大氣污染分子相互作用的特性進(jìn)行檢測(cè)，具有大范圍、高組分、連續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的特點(diǎn)，已成為氣體濃度檢測(cè)的理想工具。 我們選擇單片機(jī) STC89C52為控制核心，主 要基于考慮 STC89C52 低功耗、超低價(jià)高速度、高可靠、超強(qiáng)抗靜電，超強(qiáng)抗干擾、無(wú)法解密等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)端口寫“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 RST：復(fù)位輸入。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。這類型 ADC 的分辨率和采樣速率是相互牽制的。 商用級(jí)芯片溫寬為 0176。 178。 .CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。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(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；基本特性 : .低電源電壓（ VDD:++） .顯示分辨率 :128179。 ，依據(jù)一定的順序逐位進(jìn)行傳送的通訊方法。 9 針串口引腳和 25 針串口引腳定義如表 31 所示。在設(shè)計(jì)中以 PC 機(jī)為主機(jī)，單片機(jī)為從機(jī)，通過(guò)串行接口構(gòu)成主從系統(tǒng)，設(shè)計(jì)其串行通信的基本功能 。模塊組件內(nèi)部主要由 LCD 顯示屏、控制器、列驅(qū)動(dòng)器和偏壓產(chǎn)生電路構(gòu)成。 E為低時(shí)， 8 個(gè)開關(guān)的其中之一將被 S0至 S2選中（低阻態(tài)）。 圖 44 設(shè)計(jì)中使用到的軟件介紹 Keil軟件簡(jiǎn)介。芯片的引腳配置及典型工作電路如圖 42 所示。 2和 40179。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 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： RS232 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。 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]。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。 4 行 16179。 .OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入高電平有效。 178。 一般功耗僅為 15mW； 178。逐次逼近型 ADC包括 1 個(gè)比較器、一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器、 1 個(gè)逐次逼近寄存器（ SAR）和 1 個(gè)邏輯控制單元。 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。 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。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。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 2 章 方案器件簡(jiǎn) 介 硬件設(shè)計(jì)部分主要包括： MCU、 A/D、 LCD、 電源電平轉(zhuǎn)換芯片 、數(shù)據(jù)選擇器等芯片的選擇，以下做一些器件的比較。一般情況下，被測(cè)氣體的溫度、風(fēng)速、濕度等外部因素對(duì)測(cè)定無(wú)明顯影響。根據(jù)被測(cè)氣體的種類，其分析方法也不同。二是增強(qiáng)可靠性，實(shí)現(xiàn)元件和應(yīng)用電路集成化，多功能化，發(fā)展 MEMS 技術(shù)，發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)適用的變送器和智能型傳感器。 近年來(lái)我國(guó)煤炭工業(yè)的安全生產(chǎn)狀況不容樂觀，中小型煤礦的情況尤為嚴(yán)重，已經(jīng)直 接威脅到整個(gè)煤炭工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命造成了很大的損失，作為“萬(wàn)惡之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故發(fā)生率之首。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 基于以上可以看出，有關(guān)氣體的濃度檢測(cè)問題，至關(guān)重 要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約 50%— 60%的車禍與飲酒有關(guān)。s rapid economic development, increasing people39。在許多國(guó)家，車禍已成為第一位意外死亡原因。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 前言 氣敏傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀 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 —— 氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向發(fā)展國(guó)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(chǎng)增長(zhǎng)受到政府安全法規(guī)的推動(dòng)。超聲波技術(shù)測(cè)量氣體濃度克服了傳統(tǒng)氣體檢測(cè)方法的缺點(diǎn)。而當(dāng)兩氣室溫度和 壓力相等時(shí)，干涉條紋的移動(dòng)量與氣體濃度成正比，只要測(cè)得移動(dòng)量，便可測(cè)得氣體溫度。 本氣體濃度測(cè)試儀的設(shè)計(jì)內(nèi)容 本論文主要完成氣體 濃度測(cè)試儀軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： A/D 轉(zhuǎn)換程序、超標(biāo)報(bào)警、鍵盤檢測(cè)控制、數(shù)據(jù)顯示、串口通信程序等。 STC89C52 單片機(jī)引腳功能圖如圖 21所示 : VCC:電源電壓 VSS:即地 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。該位置復(fù)位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 （外中斷 0） 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 8 位分辨率； 178。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 圖 23 下面說(shuō)明各引腳功能： IN0～ IN7： 8路模擬量輸入端。 11點(diǎn)陣字符 .顯示方式： STN、半透、正顯 .驅(qū)動(dòng)方式： 1/16 并口， 1/5 串口 .背光方式：底部 LED .通訊方式： 4位或 8位并口可選 .標(biāo)準(zhǔn)的接口特征：適配 MC51 和 M6800 系統(tǒng) MPU 的操作時(shí)序 LCD1602 液晶顯示屏的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：（表 23） 表 23 LCD1602 液晶主要參數(shù) 顯示容量 16179。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 有數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)選擇器，如 74LS151， 74HC151，也有針對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)選擇器，如 74HC4051。串行口不同 于并行口，它的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位在一根傳輸線上傳送的，這樣串行口較并行口能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送信息。在編程過(guò)程中，可以在 OnComm 事件處 理函數(shù)中加入自己的代碼。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。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。一種方案是采用 USB／ RS232 橋接器件如 CP2102， CP2103 進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)通過(guò) USB 接口虛擬一個(gè) RS232 接口，與傳統(tǒng)設(shè)備器件連接，設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)接口的形式為 USB 接口。 引腳圖如下圖 43 所示。 第 4 腳： RS 為數(shù)據(jù) /命令選擇端，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 STC89C52 MCU STC89C52 是的低電壓，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(chǔ)器 (PEROM)和 256K bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8051 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理 器和 FLASH 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大， STC89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 . MSComm 控件處理通信的方式 MSComm 控件通過(guò)串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通信功能。但在并行傳輸中，干擾會(huì)隨線路長(zhǎng)度的增加而增加，產(chǎn)生傳輸錯(cuò)誤。 MAX220–MAX249系列線驅(qū)動(dòng)器 /接收器，專為 EIA/TIA232E以及 通信接口設(shè)計(jì) 。 液晶顯示器的簡(jiǎn)介 LCD1602 字符型液晶顯示器的特點(diǎn)及其用法： .單 5V電源電壓，低功耗、長(zhǎng)壽命、高可靠性 .內(nèi)置 192 種字符 (160 個(gè) 5179。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 CS_ 片選使能，低電平芯片使能。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。 如 錯(cuò)誤 !未找到引用源。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 表 21 引腳號(hào) 功能特性 T2： 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入，時(shí)鐘輸出 T2EX： 定時(shí)