【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ABC選擇通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7其中INO為一氧化碳傳濃度檢測(cè)的輸入通道，與一氧化碳傳感器相連。IN1為煙霧濃度檢測(cè)的輸入通道，與煙霧傳感器相連。因此一氧化碳檢測(cè)通道的地址為0X9FFF；煙霧檢測(cè)通道的地址為0XAFFF。CLK：時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號(hào)，在該系統(tǒng)中時(shí)鐘信號(hào)由單片機(jī)的ALE經(jīng)4分頻后提供。OE：輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。在該系統(tǒng)中采用中斷請(qǐng)求，將轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)未轉(zhuǎn)換之前EOC為低電平，當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后EOC變?yōu)楦唠娖剑瑔纹瑱C(jī)的外部中斷0設(shè)置為邊沿觸發(fā)，因此將EOC接反向器后與INTO相連，只要A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后立即產(chǎn)生中斷信號(hào)，通知單片機(jī)接收數(shù)據(jù)。D7～D0：數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線直接相連。D0為最低位，D7為最高。 Vcc： +5V電源。 Vref：參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V).通過上面對(duì)ADC0809引腳的介紹， ADC0809與AT89S51的連接 在許多需要用 A/D 轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足 A/D 轉(zhuǎn) 換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。本設(shè)計(jì) 中涉及到多個(gè)傳感器，而且每個(gè)傳感器的輸出信號(hào)不一，有些是輸出電壓信號(hào)，有些是輸出電流信號(hào)（工業(yè)用） ，所以本設(shè)計(jì)中采用不同的方法作為信號(hào)處理。 工業(yè)模式所輸出的是 420mA，可通過精密電阻 250 歐變成 15v 的電壓信號(hào)，再經(jīng) 過阻容濾波的電壓信號(hào)傳給 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。這就需要兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，+5v 和+1v。而本設(shè) 計(jì)的 NAP505 是輸出 050uA，則可通過精密電阻 100k 來解決。電壓信號(hào)輸出時(shí)，需要采用放大器，才能夠正常給 A/D 芯片使用。本設(shè)計(jì)采用的是 LM358 放大器。 LM358（圖 319）內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器， 適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式。它的使用范圍包括 傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。 聲光報(bào)警模塊 報(bào)警電路采用發(fā)光二極管做為光報(bào)警信號(hào)，蜂鳴器作為聲報(bào)警信號(hào)，發(fā)光二極管選用三種不同的顏色來區(qū)分各種狀態(tài)，；，；，；。 報(bào)警電路 通信接口設(shè)計(jì)串行通信接口基本功能是:在發(fā)送時(shí),把CPU送來的并行碼轉(zhuǎn)換成串行碼, 逐位地依次發(fā)送出去。在接收時(shí),把發(fā)送過來的串行碼逐位接收,組裝成并行碼,并行地發(fā)送給CPU 去處理。這種串行到并行的轉(zhuǎn)換功能當(dāng)然可以用軟件來實(shí)現(xiàn), 但是這樣會(huì)降低CPU的利用率，所以常用硬件電路來實(shí)現(xiàn)這一功能, 這種硬件電路叫做串行通信接口。普通的單片機(jī)都是通過RS 232C串行口信號(hào)線與計(jì)算機(jī)相連。RS一232C標(biāo)準(zhǔn)說明的是DTE與DCE 之間的連接規(guī)定,包括兩設(shè)備接口電路的機(jī)械特性、信號(hào)線功能描述以及電信號(hào)特性。在輸入過程中，數(shù)據(jù)從外部設(shè)備通過傳輸數(shù)據(jù)線逐位進(jìn)入接口的移位寄存器。當(dāng)接收完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)就從移位寄存器送到輸入寄存器，再等CPU來取走。輸出過程與輸入過程類似，在輸出過程中，數(shù)據(jù)輸出寄存器和并行輸入/串行輸出移位寄存器配對(duì)使用。當(dāng)CPU往數(shù)據(jù)輸出寄存器輸出一個(gè)數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)便并行傳輸?shù)揭莆患拇嫫?，然后一位一位地通過輸出線傳送外設(shè)。 PC機(jī)的串行接口設(shè)計(jì)PC機(jī)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行口,其電平采用的是EIA電平。PC機(jī)的可編程串行接口芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它除了包括數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀寫控制邏輯和波特率發(fā)生器外，還有組成單元模塊：收發(fā)模塊、線路模塊、Modem控制模塊、中斷模塊和除法器模塊。并有多個(gè)控制寄存器控制串行口通信。（1）FIFO控制寄存器FIFO控制寄存器用來控制接收FIFO緩沖區(qū)和發(fā)送FIFO緩沖區(qū)，： FIFO控制寄存器格式 FIFO寄存器的地址為0X3FA，由于本系統(tǒng)是采用FIFO方式控制，且在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)前應(yīng)該使發(fā)送器和接收器都復(fù)位，因此可以設(shè)置FIFO的內(nèi)容為0X0F，即可以寫成outportb(0X3FA,0X0F).（2） 線路模塊線路模塊包含線路控制寄存器和線路狀態(tài)寄存器。線路控制寄存器用來存放CPU寫入的命令字，： 線路控制寄存器格式線路控制寄存器的地址為0X3F8，當(dāng)要設(shè)置波特率時(shí)，就要訪問除數(shù)寄存器，此時(shí)必須設(shè)置線路控制寄存器的最高位為‘1’允許訪問除數(shù)寄存器。當(dāng)波特率設(shè)置完成后，又應(yīng)該使線路控制寄存器的最高位為‘0’禁止訪問除數(shù)寄存器。在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信格式采用1位停止位、8位數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)，因此最終線路控制寄存器應(yīng)該設(shè)置為0X03。線路狀態(tài)寄存器則用來記錄串行數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的狀態(tài)，以便CPU查詢。： 線路狀態(tài)寄存器格式（3） Modem控制模塊可編程串行接口芯片多控制模塊由Modem控制寄存器和Modem狀態(tài)寄存器組成。Modem控制寄存器的地址為0X3FC，Modem狀態(tài)寄存器地址為0X3FE。Modem控制寄存器功能是用來設(shè)置可編程串行接口芯片與通信設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，： Modem控制寄存器格式Modem控制寄存器的自檢控制位LOOP設(shè)置為1時(shí)，數(shù)據(jù)輸出腳SOUT設(shè)置高電平，數(shù)據(jù)輸入腳SIN與芯片斷開，而發(fā)送移位器與接收移位器內(nèi)部直接連接，Modem控制輸入引腳CTS、DSR、RI、RLSD與可編程串行接口芯片內(nèi)部邏輯斷開，Modem控制輸出引腳信號(hào)RTS、DTR、在芯片內(nèi)部與對(duì)應(yīng)輸入引腳連接。這樣，發(fā)送的串行數(shù)據(jù)立即被接收，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自收，從而可驗(yàn)證芯片發(fā)送與接收功能的正確性。Modem狀態(tài)寄存器用來存放芯片與通信設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸入線的狀態(tài)及變化情況，： Modem狀態(tài)寄存器格式Modem狀態(tài)寄存器高4位分別反映通信設(shè)備輸入信號(hào)的狀態(tài)。若某位為1，表示該位的輸入信號(hào)有效。如DCD=1，表示引腳RLSD輸入低電平；RI=1；表示引腳R1輸入有效信號(hào)低電平；DSR=1，表示引腳=輸入有效信號(hào)低電平；CTS=1，表示引腳CTS輸入有效信號(hào)低電平。Modem狀態(tài)寄存器低4位則分別反映這4個(gè)輸入信號(hào)自上次CPU讀取Modem狀態(tài)寄存器后，相應(yīng)位發(fā)生變化。這低4位中任一位為1，將產(chǎn)生一個(gè)Modem狀態(tài)中斷請(qǐng)求。（4）中斷模塊可編程串行接口芯片的中斷模塊由中斷允許寄存器、中斷標(biāo)識(shí)寄存器和中斷邏輯組成。中斷允許寄存器的地址為0X3F9，中斷標(biāo)識(shí)寄存器的地址為0X3FA，中斷允許寄存器功能是用來設(shè)置可編程串行接口芯片的某些部件或禁止中斷， 中斷允許寄存器格式可編程串行接口芯片的四種中斷源通過一條中斷請(qǐng)求信號(hào)線INTRPT輸出，需要使用中斷標(biāo)識(shí)寄存器來識(shí)別當(dāng)前請(qǐng)求的中斷類型，： 中斷標(biāo)識(shí)寄存器格式（5）波特率發(fā)生器和除數(shù)寄存器，分頻后產(chǎn)生的內(nèi)部基準(zhǔn)時(shí)鐘作為接收器和發(fā)送器的同步時(shí)鐘，以控制接收移位寄存器和發(fā)送移位寄存器的移位操作。發(fā)送或接收串行數(shù)據(jù)時(shí)使用的時(shí)鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸波特率的16倍。因此，當(dāng)設(shè)定串行數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)，需根據(jù)其使用的波特率確定分頻器的系數(shù)值。這個(gè)系數(shù)值將被寫入除數(shù)寄存器。系數(shù)值可由如下公式求出：系數(shù)值= /（波特16） 波特率與除數(shù)寄存器的系數(shù)值關(guān)系波特率系數(shù)值波特率系數(shù)值110104739600120300380019200601200920384003024004805760020480024011520010在該系統(tǒng)中波特率采用19200b/s,因此在出發(fā)寄存器中應(yīng)設(shè)置系數(shù)為0X60，但是當(dāng)要設(shè)置除數(shù)寄存器時(shí)先要使線路控制模塊最高位為‘1’允許訪問除數(shù)寄存器，即指令為outportb(0X3FB,0x80)。outportb(0X3F8,0X60).因此PC機(jī)寄存器的設(shè)置如下： outportb(port+3,0x80)。 outportb(port,0x60)。 outportb(port+1,0x00)。 outportb(port+3,0x03)。 outportb(port+4,0x03)。 outportb(port+2,0x0f)。 outportb(port+1,0x00)。 單片機(jī)串行接口設(shè)計(jì) AT89S51 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口UART,利用RXD和TXD與外界進(jìn)行通信,其內(nèi)部有2個(gè)物理上完全獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF,可同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。所以單片機(jī)和PC機(jī)之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。單片機(jī)串口有3條引線: TXD (發(fā)送據(jù)) 、RXD (接收數(shù)據(jù))和GND(信號(hào)地) 。因此在通信距離較短時(shí)可采用零MO2DEM方式,簡(jiǎn)單三連線結(jié)構(gòu)。而MCS251單片機(jī)的串行通信是TXD (發(fā)送數(shù)據(jù))和RXD (接收數(shù)據(jù))來進(jìn)行全雙工通信的,它們的電平是TTL電平。AT89S5串行口是可編程接口，對(duì)它初始化編程只用兩個(gè)控制字分別寫入特殊功能寄存器SCON和電源控制寄存器PCON中即可。AT89S51串行通信的方式選擇，接收和發(fā)送以及串行口的狀態(tài)標(biāo)志等均由特殊功能寄存器SCON控制和指示，: SCON控制字格式SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI工作方式控制工作方式控制多機(jī)通信1：允許；0：不允許接收控制1：允許；0：不允許發(fā)送數(shù)據(jù)第九 位接收數(shù)據(jù)第九位發(fā)送中斷標(biāo)志接收中斷標(biāo)志串行口工作方式選擇位。 串行口工作方式SM0 SM1工作方式說明波特率0 0方式0同步移位寄存器Fosc/120 1方式110位異步收發(fā)由定時(shí)器控制1 0方式211位異步收發(fā)Fosc/32或 Fosc/641 1方式311位異步收發(fā)由定時(shí)器控制該系統(tǒng)中單片機(jī)與上位PC機(jī)的串行通信采用方式一,即傳輸格式為:一個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)停止位，波特率由定時(shí)器1產(chǎn)生。由于單片機(jī)不用接受外來的數(shù)據(jù)，因此REN設(shè)為‘0’禁止接收。由于不用多機(jī)通信，因此SM2