【文章內(nèi)容簡介】 RST/VPD：復(fù)位/備用電源。 RST（Reset）功能：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。 EA/Vpp：內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。 EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。 Vpp功能：片內(nèi)EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。I/O線89S52共有4個8位并行I/O端口：P0、PPP3口，共32個引腳。P3口還具有第二功能，具體功能表31所示。用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。表3189S52單片機P3口第二功能表端口引腳第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)INTO(外中斷0)INT1(外中斷1)TO(定時/計數(shù)器0)T1(定時/計數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) 89S52單片機的時鐘89S52內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘脈沖，外部還需附加電路。89S52的時鐘產(chǎn)生方法有以下兩種[12]。內(nèi)部時鐘方式利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTALl和XTAL2兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路。外接晶振時，Cl和C2的值通常選擇為30pF左右；Cl、C2對頻率有微調(diào)作用，～12MHz之間選擇。為了減小寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機引腳XTALl和XTAL2靠近。89S52單片機內(nèi)部時鐘電路圖如圖34所示。外部時鐘方式此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTALl或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同。89S52外部時鐘方式接入方法如表32所示。圖3489S52時鐘電路接線方法表32 89S52單片機外部時鐘接入方法芯片類型接線方法XTAL1XTAL2HMOS接地接片外時鐘脈輸入端（引腳需接上拉電阻）CHMOS接片外時鐘脈沖輸入端懸空 89S52單片機的復(fù)位 復(fù)位電路是確定單片機工作的起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程[13]。復(fù)位電路接線方法由圖35所示。單片機接通電源時產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機啟動，確定單片機起始工作狀態(tài)。手動按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機啟動，確定單片機的初始狀態(tài)。通常在單片機工作出現(xiàn)混亂或“死機”時，使用手動復(fù)位可實現(xiàn)單片機“重啟”。 圖35 89S52復(fù)位電路接線方法 ADC0832轉(zhuǎn)換器介紹ADC0832 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片[14]。由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用ADC0832可是使了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于單片機技術(shù)水平的提高。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS,據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。 轉(zhuǎn)換器的引腳由圖可見ADC0832轉(zhuǎn)換器引腳主要功能：CS：片選使能，低電平芯片使能。CHO：模擬輸入通道0，或作為IN+/使用。CHI：模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。DO：數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。CLK：芯片時鐘輸入。Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入。ADC0832主要特點有：8位分辨率；雙通道A/D轉(zhuǎn)換；輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級芯片溫寬為0176。C to +70176。C，工業(yè)級芯片溫寬為?40176。C to +85176。C； 煙霧檢測報警器硬件電路設(shè)計 ADC0832與89S52單片機接口電路ADC0832與單片機的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。ADC0832轉(zhuǎn)換器與89S52單片機接口電路如圖37所示。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設(shè)計時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK 輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。圖37 ADC0832與89S52單片機接口電路 聲音報警電路 。聲光報警電路由揚聲器和普通發(fā)光二極管組成，輸出報警信號(高低電平間隔1s的脈沖信號)，驅(qū)動煙霧報警電路，直至按復(fù)位鍵RESET和開關(guān)鍵。報警裝置采用無源壓電式KM3712x型蜂鳴器，聲音響亮，適用于家用煤氣報警器的報警聲音源[15]。當(dāng)單片機89S52腳()置1時，三極管Q1導(dǎo)通，蜂鳴器報警。本報警器采用單片機89S52的PWM功能，如果煙霧濃度達到報警限，(PWM)口輸出占空比一定的脈沖，報警時蜂鳴器會發(fā)出如警車警笛的聲音。 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管實際上是由7個發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是8個[16]，本論文報警器煙霧濃度顯示采用共陽數(shù)碼管接法，以顯示濃度級別。動態(tài)掃描顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個筆劃段ah同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM是各自獨立地受I/O線控制。 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 狀態(tài)指示燈電路 。單片機89S52的23腳()、24腳()，控制輸出的狀態(tài)指示燈。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度低于設(shè)定的門限值。紅燈閃亮表示環(huán)境中煙霧濃度超過報警限值，提醒用戶盡快作相應(yīng)安全措施。 狀態(tài)指示燈電路圖 手動緊急開關(guān)電路煙霧自動報警系統(tǒng)應(yīng)有自動和手動兩種觸發(fā)裝置。各種類型的火災(zāi)探測器是自動觸發(fā)裝置，而在防火分區(qū)疏散通道、樓梯口等處設(shè)置的手動火災(zāi)報警按鈕是手動觸發(fā)裝置，它應(yīng)具有應(yīng)急情況下，人工手動通報火警的功能。 手動緊急報警電路圖 MQ2傳感器電路圖當(dāng)傳感器與煙霧接觸時，如果晶粒間界處的勢壘受到該煙霧的調(diào)制而變化，就會引起表而電導(dǎo)率的變化它將氣體種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號，根據(jù)這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息，從而可以進行檢測、監(jiān)控；還可以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制和報警系統(tǒng)。傳感器通過OUT輸出端將模擬信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。 MQ2煙霧傳感器電路圖4 煙霧檢測報警器的軟件實現(xiàn) 單片機軟件開發(fā)工具介紹 KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用[17]。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到KeilC51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。KEILC51標準C編譯器為80C51微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強，更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。uVision2IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 在整個程序流程中，經(jīng)常要控制一部分指令重復(fù)執(zhí)行若干次，以便簡短的程序完成大量的處理任務(wù)。這種按某種控制規(guī)律重復(fù)執(zhí)行的程序稱為循環(huán)程序。循環(huán)程序有先執(zhí)行后判斷何先判斷后執(zhí)行兩種基本結(jié)構(gòu)。而我們要選用的是先判斷后執(zhí)行。MQ2剛開始的時候不能馬上檢測煙霧，需要等通電一會后才能正常工作，程序初始化結(jié)束后系統(tǒng)進入工作狀態(tài)。89S52單片機對傳感器檢測到的煙霧信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后與設(shè)定的門限值進行比較，如果超過預(yù)算門限值蜂鳴器報警，同時把煙霧濃度值送入顯示管顯示，沒有超過門限值繼續(xù)進入監(jiān)控工作狀態(tài)。程序初始化子程序，這部分實現(xiàn)的功能包括各種I/O口輸入輸出狀態(tài)的設(shè)定、寄存器初始化、中斷使能等。首先設(shè)定定時初值50ms，利用IAP寫入EEPROM，作為取值間隔。然后設(shè)置定時器0，選擇方式1。方式1狀態(tài)下定時器的工作寄存器THTL1是全16位參與操作。接下來定時器0中斷允許位置1，打開定時器0，關(guān)閉蜂鳴器，開啟綠燈，設(shè)置報警限初值。開始報警A/D轉(zhuǎn)換初始化檢測的煙霧是否超過門限值結(jié)束否是