【文章內(nèi)容簡介】 顯示字符的顯示器件。它使用了8個LED發(fā)光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數(shù)點(diǎn)，故稱之為7段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。驅(qū)動LED的時候，應(yīng)該分二種情況比如用共陽接法和共陰接法，共陽的時候LED正端接正電源，負(fù)端通過一個限流電阻接P口，這時不用接上拉電阻，只要這個限流電阻取合適就可以了發(fā)光管亮的時候電流就是從電源正——LED——限流電阻——P口，P口為低電位發(fā)光管滅的時候沒有電流流過，P口為高電位或高阻狀態(tài)共陰接法，LED負(fù)端接地，正端直接P口，這時候要接上拉電阻，這個上拉電阻是提供LED發(fā)光用的，發(fā)光管亮的時候電流是從電源正——上拉電阻——LED ——地。這時上拉電阻也是限流用的。P口為高電位或高阻狀態(tài)發(fā)光管暗的時候電流是從電源正——上拉電阻——P口，這時LED無電流流過，P口為低電位，限流電阻上流過電流全部從P口流入。 要從單片機(jī)的輸出驅(qū)動能力開始講起。單片機(jī)輸出驅(qū)動分為高電平驅(qū)動和低電平驅(qū)動兩種方式，所謂高電平驅(qū)動，就是端口輸出高電平時的驅(qū)動能力，所謂低電平驅(qū)動，就是端口輸出低電平時的驅(qū)動能力，當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時，其驅(qū)動能力實(shí)際上是靠端口的上拉電阻來驅(qū)動的，實(shí)際測試表明，51單片機(jī)的上拉電阻的阻值在 330K左右，也就是說如果靠高電平驅(qū)動，本質(zhì)上就是靠330K的上拉電阻來提供電流的，當(dāng)然該電流是非常小的，小的甚至連發(fā)光二極管也難以點(diǎn)亮，如果要保證LED正常發(fā)光，必須要外接一個1K左右的上拉電阻，如果是一個led還好，要是10個、20個led的話，就要接10個、20個1K的上拉電阻，接電阻的本身是可以的，問題是接了上拉電阻以后，每當(dāng)端口變?yōu)榈碗娖?的時候，那么就有10個、20個上拉電阻被無用的導(dǎo)通，假設(shè)每個電阻的電流為5mA計算，20個電阻就是100mA，這將造成電源效率的嚴(yán)重下降，導(dǎo)致發(fā)熱，紋波增大，以至于造成單片機(jī)工作不穩(wěn)，因此很少有采用高電平直接驅(qū)動led的，高電平驅(qū)動led 實(shí)際上就是共陰。低電平驅(qū)動就不同了，端口為低電平0時，端口內(nèi)部的開關(guān)管導(dǎo)通，可以驅(qū)動高達(dá)30多毫安的驅(qū)動電流，可以直接驅(qū)動led等負(fù)載，當(dāng)端口為低電平0時，盡管內(nèi)部的上拉電阻也是消耗電流的，但是由于內(nèi)部的上拉電阻很大，有330K，因此消耗電流極小，基本上不會影響電源效率，不會造成無用功的大量消耗，因此51單片機(jī)是不能用高電平直接驅(qū)動led的，只能用地電平直接驅(qū)動led，即只能用共陽數(shù)碼管，而不能直接用共陰數(shù)碼管本設(shè)計通過觀察LED數(shù)碼顯示器顯示CO濃度值，判斷CO濃度值是否超過上限值，如果超過，自動報警，同時打開排氣扇，使CO濃度降低。如果超過下限值，切斷閥閉合，以便達(dá)到正常狀態(tài)。在開關(guān)量控制中，最常用的器件是光電隔離器。光電隔離器的種類繁多，常用的有發(fā)光二極管/光敏三極管，發(fā)光二極管/光敏復(fù)合晶體管，發(fā)光二極管/光敏電阻，以及發(fā)光二極管/光觸可控硅等。光電隔離器有GaAs紅外線二極管和光敏三極管組成。當(dāng)發(fā)光二極管正向電流通過時，即產(chǎn)生人眼看不見的紅外光，其光譜范圍為700~1000nm。光敏三極管接收光照以后便導(dǎo)通。而當(dāng)該電流撤去時，發(fā)光二極管熄滅，三極管隨即截止。利用這種特性即可達(dá)到開關(guān)控制的目的。由于該器件是通過電—光—電的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)對輸出設(shè)備進(jìn)行控制的，彼此之間沒有電器連接，因而起到隔離作用。隔離電壓與光電隔離的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。雙列直插式塑料封裝形式的隔離電壓一般為2500v左右；陶瓷封裝形式的隔離電壓一般為5000—10000v。不同型號的光電隔離器輸入電流也不同，般為10mA左右。其 輸出電流的大小將決定控制輸出外設(shè)的能力一般為10mA左右。其 輸出電流的大小將決定控制輸出外設(shè)的能力。繼電器是電氣控制中常用的控制器件。一般由通電線圈和觸點(diǎn)構(gòu)成。當(dāng)線圈通電時，由于磁場的作用，使開關(guān)觸點(diǎn)閉合（或打開）。當(dāng)線圈不通電時，則開關(guān)觸點(diǎn)斷開（或閉合）。一般線圈可以用直流低電壓控制；而觸點(diǎn)輸出部分可以直接與220V連接；有時繼電器也可以與低電器配合使用。繼電器有電磁繼電器，干簧管繼電器，固態(tài)繼電器（半導(dǎo)體繼電器）等1. 電磁繼電器2. 熱敏干簧繼電器3. 固態(tài)繼電器（SSR）本次設(shè)計采用固態(tài)繼電器下面對固態(tài)繼電器作一下詳細(xì)介紹：固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。 固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。(1) 固態(tài)繼電器（SSR）是一種全電子電路組合的元件，它依靠半導(dǎo)體器件和電子元件的電磁和光特性來完成其隔離和繼電切換功能。固態(tài)繼電器與傳統(tǒng)的電磁繼電器相比，是一種沒有機(jī)械，不含運(yùn)動零部件的繼電器，但具有與電磁繼電器本質(zhì)上相同的功能。(2) 固態(tài)繼電器的分類：按工作性質(zhì)分有直流輸入交流輸出型，直流輸入直流輸出型，交流輸入交流輸出型，交流輸入直流輸出型，按安裝方式有裝置式（面板安裝），線路板安裝型。按元件分有普通型和增強(qiáng)型。 (3) 固態(tài)繼電器優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：多數(shù)產(chǎn)品具有零電壓導(dǎo)通，零電流關(guān)斷，與邏輯電路兼容（TTL、DTL、HTL）切換速度快、無噪音、耐腐蝕、抗干擾、壽命長、體積小，能以微小的控制信號直接驅(qū)動大電流負(fù)載等。 缺點(diǎn)：存在通態(tài)壓降，需要散熱措施，有輸出漏電流，交直流不能通用，觸點(diǎn)組數(shù)少，成本高。(4) 固態(tài)繼電器應(yīng)用領(lǐng)域： 由于固態(tài)繼電器的內(nèi)在特點(diǎn)，自問世以來以進(jìn)入電磁繼電器的大多數(shù)領(lǐng)域，在少數(shù)領(lǐng)域以完全取而代之。(5) 基于上述介紹，固態(tài)繼電器不是直接接溫度控制器，溫控器僅是一個傳感元件，相應(yīng)的還得有電源和其它輔助電路。雖然繼電器本身有一定的隔離作用，這里還是采用光電隔離器進(jìn)行隔離。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下,以光為煤介傳送信號,，消除接地回路的干擾，有響應(yīng)速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強(qiáng)弱電接口，特別是在微機(jī)系統(tǒng)的前向和后向通道中獲得廣泛應(yīng)用。如圖35所示，經(jīng)反向驅(qū)動器7406變?yōu)榈碗娖?，使發(fā)光二極管發(fā)光，從而使光敏三極管導(dǎo)通，進(jìn)而使晶體管8050導(dǎo)通，因而使繼電器J的線圈通電，繼電器觸點(diǎn)閉合，使～220V電源接通，從而打開排氣扇，使CO濃度降低。反之，使S1斷開。圖中所示電阻R1為限流電阻，二極管V的作用是保護(hù)晶體管8050。當(dāng)繼電器J吸合時，二極管V截止，不影響電路工作。繼電器釋放時，由于繼電器線圈存在電感，這時晶體管已經(jīng)截止，所以會在線圈的兩端產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓。此電壓的極性為上負(fù)下正，正端連在晶體管的集電極上。當(dāng)感應(yīng)電壓與VCC之和大于晶體管8050的集電極反向電壓時，晶體管有可能損壞。加入二極管V后，繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流從二極管V流過，從而使晶體管8050得到保護(hù)。切斷閥控制電路與排氣扇裝置電路類似，只是將風(fēng)扇換成切斷閥. 第4章接口總線RS232C是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)正式公布的，在異步串行通信中應(yīng)用最廣的標(biāo)準(zhǔn)總線。該標(biāo)準(zhǔn)適用于DICE和DTE間的串行二進(jìn)制通信，最長傳送電纜可達(dá)15米。RS232C標(biāo)準(zhǔn)定義了25根引線，對于一般的雙向通信，只需使用串行輸入RXD，串行輸出TXD和地線GND。RS232C標(biāo)準(zhǔn)的電平采用負(fù)邏輯，規(guī)定+3～+15V之間的任意電平為邏輯“0”電平，3～15V之間的任意電平為邏輯“1”電平，與TTL和CMOS電平是不同的。在接口電路和計算機(jī)接口芯片中大都為TTL或CMOS電平，所以在通信時，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以便與RS232C標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配，MAX232芯片可以完成電平轉(zhuǎn)換這一工作。RS232C是一種電壓型總線標(biāo)準(zhǔn)，可用于設(shè)計計算機(jī)接口與終端或外設(shè)之間的連接，以不同的極性的電壓表示邏輯值。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)串口通信模塊主要是與上位機(jī)進(jìn)行通信。單片機(jī)系統(tǒng)將保存在RAM中的數(shù)據(jù)送到上位機(jī)進(jìn)行處理，從而減輕單片機(jī)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。由于單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信時接口電平不同，因此需要進(jìn)行接口轉(zhuǎn)化，這里采用MAX232芯片來實(shí)現(xiàn)接口電平的轉(zhuǎn)化。串行通信是指通信的發(fā)送方和接收方之間數(shù)據(jù)信息的傳輸是在單根數(shù)據(jù)線，以每次一個二進(jìn)制位移動的，他的優(yōu)點(diǎn)是只需一對傳輸線進(jìn)行傳送信息，因此其成本低，適用于遠(yuǎn)距離通信，他的缺點(diǎn)是傳送速度低，串行通信有異步通行和同步通信兩種基本通信方式，同步通信適用于傳送速度高的情況，其硬件復(fù)雜，而異步通信應(yīng)用于傳送速度在5019200波特之間，是比較常用的傳送方式，在異步通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀傳送的，每一串行幀的數(shù)據(jù)格式由1位起始位，58位數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗(yàn)位（可省略）和1位停止位4部分組成，在串行通信前，發(fā)送方和接收方要約定具體的數(shù)據(jù)格式和波特率（通信協(xié)議）?，F(xiàn)選用其中一路發(fā)送/接收。R1out接AT89C51的RXD，T1in接AT89C51的TXD，T1out接PC機(jī)的RD，R1in接PC機(jī)的TD。因?yàn)镸AX232具有驅(qū)動能力，所以不需要外加驅(qū)動電路。MAXIM公司的MAX232/MAX232A接收/發(fā)送器是MAXIM公司特別為滿足EIA/TEA2232E的標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的，他們在EIA/TIA2232E標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口中日益得到廣泛的應(yīng)用，他們具有功耗低、工作電源為單電源、采用雙列直插封裝形式、接收器輸出為三態(tài)TTL/CMOS等優(yōu)越性，為雙組RS232接收發(fā)送器，工作電源為+5V，波特率高，其價格低，可在一般需要串行通信的系統(tǒng)中使用，MAX232外圍需要4個電解電容，是內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換所需電容，其取值均為1μF/25V宜選用鉭電容并且應(yīng)盡量靠近芯片。 MAX232接口的硬件接口電路，波特率采用1200b/s。串口是本系統(tǒng)與外界通信的唯一通道，通過RS232串口單片機(jī)系統(tǒng)可以和PC機(jī)進(jìn)行通信，可以從PC機(jī)下載最新的數(shù)據(jù)，也可以將檢測結(jié)果上傳至PC機(jī)。由于每一個氣體傳感器的參數(shù)都不完全一樣，所以在ＣＯ檢測儀出廠之前都要對其進(jìn)行氣體濃度的標(biāo)定，標(biāo)定需要在比較嚴(yán)格的特定濃度的ＣO氣體環(huán)境中進(jìn)行，如果單個產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)定必然會造成效率下降和成本的大幅增長，所以需要將一批成品同時放入標(biāo)定環(huán)境中，通過串口由PC機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，這樣既提高了效率又保證了精度和標(biāo)定過程中的安全性。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軟件部分設(shè)計 第5章 軟件部分設(shè)計本設(shè)計的主要功能實(shí)現(xiàn)在于程序的編寫，： 軟件流程圖如圖所示，整個報警器程序上分成中斷取值轉(zhuǎn)換、調(diào)零、報警、顯示四大模塊整個程序一共使用了兩個中斷,一個外部中斷即INT0中斷,一個定時/,INT0中斷是用來判斷A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809對模擬信號的轉(zhuǎn)換是否完成,當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后,ADC0809發(fā)出結(jié)束EOC(高電平)信號,該信號可供單片機(jī)查詢,也可反相后作為向單片機(jī)發(fā)出中斷信號,而本設(shè)計正是用的這個方法,是為產(chǎn)生一個周期為2S的方波而設(shè)計的,： ORG 00H JMP START 。主程序入口地址 ORG 03H JMP INTO 。外中斷INTO入口 ORG 0BH JMP ITOP 。 定時器0中斷入口 ORG 0100HSTART: MOV IE,10000001B 。INT0中斷使能 MOV IP,00000001B 。INT0中斷優(yōu)先 MOV TCON,00000000B 。設(shè)置INT0為電平觸發(fā) MOV SCON,00000000B 。串行口發(fā)送,接收標(biāo)志位請0 MOV SP,60H 。設(shè)堆棧指針 MOV TMOD,01H 。設(shè)置T0為方式1 CALL PT0M0HERE: AJMP HERE 。自身跳轉(zhuǎn)PT0M0: MOV TL0,0CH 。T0中斷服務(wù)程序，T0重新置初值 MOV TH0,0