【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)用。這里選用內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路。(a) 內(nèi)部方式時(shí)鐘電路(b) 外部方式時(shí)鐘電路圖4 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 AT89C51初始化動(dòng)作是復(fù)位。 AT89C51上電后,首先就是復(fù)位,其效果就是讓CPU與系統(tǒng)的其他元件還原為一個(gè)明確的初始形態(tài),在此基礎(chǔ)上就行下一步動(dòng)作。因此,復(fù)位是一個(gè)很重要的操作。但是 AT89C51自身是不可以來復(fù)位的,需要結(jié)合外部復(fù)位電路才可以完成。手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位是外部復(fù)位的兩類形式。上電復(fù)位是利用充電實(shí)現(xiàn)的。如圖5(a),復(fù)位電路的參數(shù)被給出。按鍵手動(dòng)復(fù)位有按鍵電平和按鍵脈沖復(fù)位兩種形式。如圖5(b)為按鍵電平復(fù)位,圖5(c)為按鍵脈沖復(fù)位。在復(fù)位按鍵按下后,通過小電阻復(fù)位端和電源連通,馬上放電,RST轉(zhuǎn)變成高電平,在復(fù)位按鍵釋放后,經(jīng)過電源給電容的再次充電,RST引腳產(chǎn)生復(fù)位正脈沖,RC電路時(shí)間常數(shù)決定了延續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短。這里選用按鍵電平復(fù)位。 (a) 上電復(fù)位 (b) 按鍵電平復(fù)位 (c) 按鍵脈沖復(fù)位 圖5 復(fù)位電路 按鍵電路設(shè)計(jì)按鍵接低的方式被本設(shè)計(jì)運(yùn)用，用來讀取按鍵，AT89C51初始時(shí)，因?yàn)槭歉唠娖?，在按鍵按下的時(shí)候，會(huì)給AT89C51一個(gè)低電平，信號(hào)被AT89C51進(jìn)行處理。口的電平高低被單片機(jī)I/O口獲取作為判斷是不是有按鍵按下是獨(dú)立式鍵盤的實(shí)現(xiàn)方法。連接地的端口是常開按鍵，單片機(jī)的一個(gè)I/O口與另一端口連接，把這個(gè)I/O口置為高電平在程序開始時(shí)，這個(gè)高電平被I/O口保衛(wèi)在通常沒有鍵按下的時(shí)候。在有鍵按下的時(shí)候，I/O口轉(zhuǎn)變成低電平由于I/O口與地的短路。按鍵松開后，I/O口依舊維持在高電平因?yàn)锳T89C51內(nèi)部的上拉電阻使然。如果我們想知道有沒有按鍵動(dòng)作的發(fā)生，只要在程序中查找這個(gè)I/O口的電平狀態(tài)就行了。本設(shè)計(jì)有三個(gè)按鍵，用于設(shè)置溫度與濃度上限，上鍵K1是設(shè)置鍵，用于設(shè)置溫度和煤氣濃度上限，一端接地，中間鍵K2是加值鍵，用于增高溫度或者煤氣濃度的報(bào)警值，一端接地，下鍵K3是減值鍵，用于減低溫度或者煤氣濃度的報(bào)警值，另一端口接地。按鍵電路如圖6。圖6 按鍵電路 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì) 氣體信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)(1)MQ2傳感器 SnO2是MQ2氣體傳感器所應(yīng)用的原料，其在干凈的空氣的導(dǎo)電率是十分低的。隨著煤氣濃度的增加，傳感器的電導(dǎo)率也隨之增加。電導(dǎo)率的變化通過分壓電路的轉(zhuǎn)換輸出的電壓信號(hào)和煤氣濃度相濃度照應(yīng)。MQ2實(shí)物圖如圖7。圖7 MQ2氣敏傳感器實(shí)物在對(duì)液化氣、丙烷、天然氣、氫氣以及其它可燃蒸汽檢測(cè)中MQ2氣敏傳感器的靈敏度較高。圖8中縱坐標(biāo)是傳感器的電阻比(Rs/Ro),橫坐標(biāo)是氣體濃度。Rs代表傳感器在不同濃度氣體中的電阻值。Ro代表傳感器在1000ppm氫氣中的電阻值[6]。靈敏度特性:圖8 傳感器典型的靈敏度特性曲線圖9是傳感器典型的溫度、濕度特性曲線。圖中縱坐標(biāo)是傳感器的電阻比(Rs/Ro)。Rs代表在有1000ppm 丙烷，不同溫/濕度下傳感器的電阻值。Ro代表在有1000ppm 丙烷，20℃/65%RH要求下傳感器的電阻值[7]。圖9 溫度、濕度特性曲線圖10 傳感器基本測(cè)試電路圖10是傳感器的基本測(cè)試電路。該傳感器需要施加2個(gè)電壓:給傳感器供給特殊的運(yùn)行溫度的加熱器電壓(VH),測(cè)試電壓(VC),來檢測(cè)電阻(RL)兩端的電壓(VRL)。圖11 MQ2原理圖(2)氣體信號(hào)采集電路本次設(shè)計(jì)中,用作信號(hào)采集器件的是MQ2 氣體傳感器,器件的4腳被接到+5V電源的正極,6腳被接到地。被收集到的信號(hào)經(jīng)1k電阻R1之后傳遞給ADC0809的模擬輸入端,R2作用是調(diào)整輸出信號(hào)。具體電路連接如圖12所示。圖12 信號(hào)采集電路 溫度信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)(1)溫度傳感器DS18B20外加不銹鋼保護(hù)管封裝的DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片，其優(yōu)點(diǎn)有體積小，耐性好，便捷，封裝方式多等，主要用于各類較小環(huán)境裝置數(shù)字測(cè)溫與控制方面。單線接口的形式是其獨(dú)特的，僅需一條口線就可以完成微處理器和DS18B20的雙向通訊；－55℃～＋125℃是其溫度測(cè)量范圍，℃是其的固定的測(cè)溫分辨率；還支持多點(diǎn)組網(wǎng)的功能；獨(dú)一的三線上可以并聯(lián)多個(gè)DS18B20，完成多處溫度的測(cè)量；工作電源為3～5V/DC；在使用中不需要任何外圍元件[8]。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：1)選擇DALLAS公司單線接口的形式是獨(dú)有的，只需一條口線就能夠完成微處理器和DS18B20的雙向通訊；2)在使用中不需要任何外圍元件；3)+～+，可用數(shù)據(jù)線為其供電；4)測(cè)溫范圍：55～+125℃?！?；5)用戶可自設(shè)定報(bào)警的上下限值；圖13為DS18B20引腳圖。圖13 DS18B20引腳圖各引腳功能為：I/O是數(shù)據(jù)輸入/輸出端(即單線總線)，是漏極開路輸出，外接上拉電阻，平常是高電平。UDD是能夠選擇的外部電源端，不用的時(shí)候接地，GND是地，NC為空腳[9]。(2)溫度信號(hào)采集電路圖14 溫度信號(hào)采集電路 A/D轉(zhuǎn)換部分電路設(shè)計(jì) 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片有28條引腳，雙列直插式封裝方式被其運(yùn)用，如圖15所示。其各引腳功能如下：圖15 ADC0809引腳圖IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量的輸入端。21～28：8位數(shù)字量的輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址的輸入線，被用于選通8路模擬輸入其中的一路。ALE：地址鎖存的允許信號(hào)，輸入高電平管用。START：輸入端，用于A/D轉(zhuǎn)換開啟脈沖，要讓它開動(dòng)(0809復(fù)位由于脈沖上升沿，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換由于下降沿)得輸進(jìn)去正脈沖(最少100ns寬)。EOC：完成信號(hào)，輸出端，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成的時(shí)候，這個(gè)端口會(huì)輸出來一個(gè)高電平(工作時(shí)是低電平)。OE：數(shù)據(jù)出來的允許信號(hào)，輸入高電平管用。想要打開輸出的三態(tài)門，出來數(shù)字量就要在A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)，這個(gè)端口輸進(jìn)去一個(gè)高電平。CLK：時(shí)鐘脈沖的輸入端。不高于640KHZ是時(shí)鐘頻率的要求。REF(+)、REF()：基準(zhǔn)電壓。Vcc：電源，單一+5V。GND：地[10]。怎樣確定A/D轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)是數(shù)據(jù)傳遞的關(guān)鍵問題，要來傳遞，只有明確實(shí)現(xiàn)后才可以?？刹捎孟旅嫒N方式。(1)定時(shí)傳送方式就A/D轉(zhuǎn)換器來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間是固定與已知的技術(shù)指標(biāo)。因此策劃延時(shí)的子程序，移用這個(gè)子程序在模/數(shù)轉(zhuǎn)換開始之后，轉(zhuǎn)換一定已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，只要延遲時(shí)間到了，接下來可以來遞送數(shù)據(jù)。(2)查詢方式轉(zhuǎn)換完成的形態(tài)信息在模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片上也有說明。想要知道轉(zhuǎn)換是不是實(shí)現(xiàn)，下一步的數(shù)據(jù)遞送能夠運(yùn)用查詢的形式，測(cè)試EOC的形態(tài)。(3)中斷方式中斷請(qǐng)求信號(hào)是表示轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)信號(hào)(EOC)，數(shù)據(jù)的傳遞用中斷的形式。想要通過指令來數(shù)據(jù)傳遞，只有確定轉(zhuǎn)換完成，無論運(yùn)用上面的何種方法。第一步發(fā)送的口地址并以信號(hào)管用的時(shí)候，OE信號(hào)就有作用，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)總線，使AT89C51采納。 A/D轉(zhuǎn)換電路由MQ2氣體傳感器收集的電信號(hào)連接電阻之后連接模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的 IN0端口；ADC0809的ADD A、ADD B、ADD C和VREF()端接地；VREF(+)接5V電壓；；；CLOCK接單片機(jī)ALE端口；；用作用是收集轉(zhuǎn)化為的數(shù)字信號(hào)；。詳細(xì)的電路銜接方法如圖16所示。圖16 A/D轉(zhuǎn)換部分 顯示部分電路的設(shè)計(jì) LCD1602顯示屏 在AT89C51的人和機(jī)器交流層面中,液晶顯示器、發(fā)光管、LED數(shù)碼管是輸出方法的普通幾類。LCD1602顯示有幾個(gè)突出特點(diǎn):(1)顯示質(zhì)量高；(2)數(shù)字式接口；(3)體積小、重量輕；(4)功耗低。耗能低是液晶顯示器的顯著特點(diǎn),內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC是主要耗能部件,耗所以用的電量就比其他的要少一些。1602字符型LCD簡(jiǎn)介字符型液晶顯示模塊是特地展示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD,現(xiàn)在普遍應(yīng)用16*1,16*2,20*2與40*2等類型[11]。一般實(shí)物圖如圖17。圖17 LCD1602顯示屏實(shí)物圖如圖18為L(zhǎng)CD1602的引腳圖。圖18 1602字符型液晶引腳圖第1腳:VSS接地。第2腳:VDD接5V正電源。第3腳:VL是對(duì)比度的調(diào)整端口,連到正電源時(shí)是最大，連到地時(shí)是最小。第4腳:RS是Data/Cmd寄存器挑選端口,高、低電平依次選取Data寄存器與Cmd寄存器。第5腳:R/W是讀/寫信息挑選端口,高電平時(shí)是讀動(dòng)作,低電平時(shí)是寫動(dòng)作。在RS和R/W同時(shí)送入低電平，這時(shí)是寫的命令或著顯示地址的動(dòng)作,在R/W是“1”RS是“0”的時(shí)候能夠讀忙信號(hào),在R/W是“0”RS是“1”的時(shí)候能夠?qū)懭霐?shù)據(jù)。第6腳:E端為1602的使能端口,在E端送出一個(gè)正脈沖后,1602模塊實(shí)行命令。第7~14腳:D0~D7為8位輸入/輸出數(shù)據(jù)線。第15和16腳:分別為背光源正極、負(fù)極[12]。 顯示部分電路顯示部分選用1602LCD液晶顯示。AT89C51的P0口操縱著LCD液晶顯示