【文章內(nèi)容簡介】 接口設(shè)計上。 　　芯片參數(shù)： 　　工作電壓：+5V，即VCC=+5V。 　　模擬輸入電壓范圍：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。 　　分辨率：8位，即分辨率為1/2=1/256，轉(zhuǎn)換值介于0～255之間。 　　轉(zhuǎn)換時間：100us（fCK=640KHz時）。 　　轉(zhuǎn)換誤差：177。1LSB。 　　參考電壓：，即Vref=。 本設(shè)計中ADC0804外圍硬件連接圖7 ADC0804外圍電路連接20號引腳角和10號引腳分別接VCC和GND，為芯片提供工作電壓。在精確測量時，8號引腳模擬地和10號引腳數(shù)字地應(yīng)該分開接，為芯片提供基準電壓，此處把它們接在一起，同時接地。1號引腳，，芯片被選中處于工作狀態(tài)。引腳二為外部讀數(shù)據(jù)允許位，,，芯片處于外部許狀態(tài)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)被送入DB0到DB7引腳，DB0到DB7引腳為數(shù)據(jù)輸出端口，它與單片機P3口依次相連，此時單片機可以從P3口取走。引腳三為外部寫數(shù)據(jù)允許位，，芯片處于外部寫允許狀態(tài)，此時芯片從6號和7號引腳獲取電壓差值，當此引腳再次拉高時，芯片便開始AD轉(zhuǎn)換。6號引腳Vin(+)接傳感器模塊的模擬信號輸出端口，其間接入的10K電阻并不影響輸入電壓，但可以起到限流作用，防止瞬間高電流將芯片燒壞。7號引腳Vin（）接地，轉(zhuǎn)換的原始模擬電壓就是6號引腳和7號引腳的電壓差值。5號引腳在轉(zhuǎn)換時輸出高電平信號，結(jié)束時輸出低脈沖。它如果與單片機的外部中斷端口（）相連，在轉(zhuǎn)換結(jié)束后給單片機一個中斷，讓單片機讀走數(shù)據(jù)?？紤]到ADC0804的轉(zhuǎn)換時間還是非?？斓模驹O(shè)計中此引腳懸空，沒有和單片機外部中斷入口相連。在程序中可以用軟件延時的方式等待它轉(zhuǎn)換完畢，或者用定時器中斷方式每隔一定時間采樣，讓芯片有充分轉(zhuǎn)換時間。在本設(shè)計中采用了第一種做法模擬信號輸出端口，具體方法在下一小節(jié)中介紹。19號引腳跨接一個10K電阻與4號引腳相連，4號引腳在與56PF的電容相接，電容另一端接地。這樣電阻和電容便于芯片內(nèi)部電路形成了RC震蕩電路，它產(chǎn)生周期信號，為芯片提供時序，芯片正是在此時序的控制下有條不紊的工作。9號引腳應(yīng)接入二分之一的VCC為電路提供參考基準電壓，具體做法是，將兩個10K電阻串聯(lián)接在VCC和GND上分壓，接號引腳并接在他們中間，獲取參考電壓。 本設(shè)計中AD轉(zhuǎn)換軟件實現(xiàn)圖8 ADC0804控制時序圖 參考上圖，CS端在初始化函數(shù)void init（）{……}中便將他拉低使芯片一直處于工作狀態(tài)，在主函數(shù)中先判斷是否處于檢測狀態(tài)，若是檢測狀態(tài)，不斷調(diào)用檢測命令和顯示命令，使單片機可以實時檢測。當測試值超標，則使報警電路報警，顯示模塊和報警電路的軟硬件設(shè)計將在后面詳細介紹。下面具體講述轉(zhuǎn)換過程，上電后由于RD和WR都和I/O相連，即輸出默認電平，無需初始化。在轉(zhuǎn)換時先將WR拉低，調(diào)用帶形參子函數(shù)void delay（）{……}，用delay（1）；語句延時約一毫秒，讓ADC0804有足夠時間讀走7號引腳上的電壓差值。RD拉高后，芯片開始轉(zhuǎn)換，此時程序用delay（5）；語句軟件延時約五毫秒，讓芯片轉(zhuǎn)換完成。再讓RD端拉低，同樣軟件延時一毫秒，讓單片機讀走數(shù)據(jù)。下面介紹轉(zhuǎn)換原則，ACD0804有八位數(shù)據(jù)輸出口，即轉(zhuǎn)換精度為256，它將最高值（此處為1000ppm），分為255份，當?shù)玫揭粋€轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時，用最大值除以255，再乘以該數(shù)據(jù)值便是最終轉(zhuǎn)換值。AD轉(zhuǎn)換子函數(shù)分析：void ad(){ wr=0。 //將WR拉低，讓芯片開始讀7號引腳電壓值 delay(1)。 //延時約一毫秒，讓芯片忙完 wr=1。 //將WR拉高，上升沿到來時，AD轉(zhuǎn)換開始 delay(5)。 //軟件延時約五毫秒，等待AD轉(zhuǎn)換完成 P3=0xff。 //將P3口全部拉高，等待測試數(shù)據(jù) delay(1)。 //延時一會，避免紊亂 rd=0。 //將RD拉低，芯片送出數(shù)據(jù) delay(1)。 //延時約一毫秒，讓P3口 temp=P3。 //將數(shù)據(jù)存入temp rd=1。 //將RD拉高}4 顯示模塊軟硬件設(shè)計 LCD1602簡介LCD1602每行可以輸出16個字符，可以顯示兩行，故稱1602，它不帶中文字庫，故只能顯示數(shù)字、字母和普通字符。在本設(shè)計中不檢測液晶的忙與閑，用前面對待ADC0804的方法，用軟件延時來等待液晶的忙操作時間。 ，單獨使用一個口，另外還要接上10K上拉電阻來提高P0口帶負載能力。當處于讀狀態(tài)時，RS處于低脈沖，R/W為高脈沖，E為高脈沖 ，D0~D7=狀態(tài)字當處于讀數(shù)據(jù)時，RS為高脈沖，R/W為高脈沖，E為高脈沖，D0~D7=數(shù)據(jù)。當處于寫指令時，RS為低脈沖，R/W為低脈沖，D0~D7=指令碼，E=高脈沖。當處于寫數(shù)據(jù)時，RS為高脈沖，R/W為低脈沖，E為高脈沖，D0~D7=數(shù)據(jù)。 本設(shè)計中LCD1602的硬件連接介紹圖9 LCD1602硬件連接圖1號引腳VSS接地2號引腳VDD接電源正，為液晶提供合適電壓。15號和16號引腳也分別接電源正和地，點亮液晶背光燈，15號叫也可以串接一個5歐姆電阻，適當減小背光亮度，本設(shè)計中并未接。3號角接到10K可調(diào)電阻M103的可調(diào)端，M103另外兩端接電源正和地。用于調(diào)整液晶對比度。RS、R/W、E分別與I/、。數(shù)據(jù)口與P0口連接，外接10歐姆上拉電阻。 本設(shè)計中LCD1602的軟件設(shè)計 本設(shè)計的液晶寫命令子函數(shù)和寫數(shù)據(jù)子函數(shù)程序分析圖10 LCD1602寫操作時序注意前提，在初始化函數(shù)void init（）{……}中，已將R/W拉低（對應(yīng)lcden=0；語句），即只對液晶進行寫操作，不讀液晶狀態(tài)。之前有位定義sbit lcdrs=P2^5。sbit lcdrw=P2^6。sbit lcden=P2^7。寫命令函數(shù)各語句分析：void write_(uchar ){ lcdrs=0。 //將RS拉低，說明對指令操作, 上電時是默認高電平 P0=。 //對P0賦值，該值是對應(yīng)命令碼 ，為形參 delay(5)。 //延時約五毫秒 lcden=1。 //E拉高，讓液晶讀P0口，寫入對應(yīng)命令碼 delay(5)。 //延時約五毫秒，讓液晶忙完再對其操作，防止數(shù)據(jù)丟失 lcden=0。 //將E拉低}寫數(shù)據(jù)函數(shù)各語句分析：void write_(uchar da){ lcdrs=1。 //將RS拉低高，說明對數(shù)據(jù)操作 P0=da。 //對P0賦值，該值是要寫入的數(shù)據(jù) ，da為形參 delay(5)。 //延時約五毫秒 lcden=1。 //E拉高，讓液晶讀P0口，寫入數(shù)據(jù) delay(5)。 //延時約五毫秒，讓液晶忙完再對其操作，防止數(shù)據(jù)丟失 lcden=0。 //將E拉低}結(jié)合圖10，將對以上分析更加清楚。值得注意的是，在寫數(shù)據(jù)的操作中，寫入的都是字符ASCII碼，例如想寫1，讓液晶在某處顯1，可寫write_data（’1’）；或者write_data（0x30+1）； 本設(shè)計中用到的液晶指令介紹 分析本設(shè)計程序，你會看到這些寫指令命令：write_(0x38)。 write_(0x0c)。 write_(0x06)。 write_(1)。 write_(0x80+……)。 下面對它們中的指令碼做介紹：0x38：液晶初始化指令，讓液晶按每行顯示16個字符，顯示兩行，并且每個字符顯示處的點陣為5X7；0x0C：不顯示光標，光標不閃爍；0x06：在寫入一個數(shù)據(jù)后地址自動加一，顯示不移動；1即0x01：清屏指令，即將液晶內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)清楚，地址指針指向零；0x80+……：設(shè)置寫入數(shù)據(jù)的地址，所加的就是對應(yīng)地址。 本設(shè)計中的字符串顯示和數(shù)據(jù)實時更新的實現(xiàn)方法 寫字符串子程序：void write_str(uchar *p){ while(*p) write_data(*p++)。}這里靈巧的應(yīng)用了數(shù)組指針，比傳統(tǒng)的for嵌套循環(huán)寫入方便很多。用while(*p)……自動檢測是否寫完，當寫完后指針變?yōu)榱?，跳出循環(huán)。如想寫入AC value:,只需先定義數(shù)組uchar code str[]=AC value:。，再寫語句write_str(str)。寫完后指針變?yōu)榱?，自動結(jié)束。數(shù)據(jù)實時更新的實現(xiàn)方法,檢測時不斷調(diào)用顯示子函數(shù)，display()。顯示函數(shù)如下：void display(){ uint value。 //定義局部變量value uchar a,b,c。 //定義局部變量a、b、c value=*temp。 //獲得value值，它是以ppm為單位 a=value/100。 //a為value的百位 b=value%100/10。 //b為value的十位 c=value%10。 //c為value的個位 write_(0x80+0x40+4)。 //將數(shù)據(jù)寫在第二行，第五個字符處 write_data(0x30+a)。 //在第二行，第五個字符處寫入value百位 write_(0x80+0x40+5)。 //將數(shù)據(jù)寫在第二行，第六個字符處 write_data(0x30+b)。 //在第二行，第六個字符處寫入value十位 write_(0x80+0x40+6)。 //將數(shù)據(jù)寫在第二行，第七個字符處 write_data(0x30+c)。 //在第二行，第七個字符處寫入value個位}在循環(huán)語句中不斷調(diào)用AD轉(zhuǎn)換程序， ad()。，又不斷調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)據(jù)就能實時檢測更新。在待機時，循環(huán)程序中不斷執(zhí)行語句： write_(0x80+6)。 //將數(shù)據(jù)寫在第一行，第七個字符處