【文章內(nèi)容簡介】 脈沖下沉之前，DI端必須是高電平，表示起始信號(hào)，在第二三個(gè)脈沖下沉之前，DI端應(yīng)輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。，當(dāng)此兩位數(shù)據(jù)為“1”“0”時(shí)，只對(duì)CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換；當(dāng)兩位數(shù)據(jù)為“1”“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換；當(dāng)兩位數(shù)據(jù)為“0”“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入IN進(jìn)行輸入；當(dāng)兩位數(shù)據(jù)為“0”“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN，CH1作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入[11]。 通道地址設(shè)置表Table the table of setting address of Channels通道地址通道工作通道說明SGL/DIFODD/SIGNCH0CH100+差分方式01+10+單端輸入方式11+，到第三個(gè)脈沖的下降之后DI端地輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第四個(gè)脈沖下降沿開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位Data7，隨后每一個(gè)脈沖的下降沿DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低數(shù)據(jù)Data0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)脈沖的下降沿輸出Data0，隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束，最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可。 ADC0832的時(shí)序圖 the Timing Diagram of ADC0832在本設(shè)計(jì)中選擇0通道輸入，由于DI和DO并不是同時(shí)使用的，, ADC0832的連接圖 the connection diagram of ADC0832 按鍵電路與報(bào)警電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的按鍵輸入一般可分為簡單的獨(dú)立式按鍵輸入及行列式鍵盤輸入兩種。獨(dú)立式鍵盤輸入適合于按鍵不多的情況，具有占用口線較少，軟件編寫較簡單的特點(diǎn)[1214]。通常所用的按鍵為輕觸機(jī)械開關(guān)，正常情況下按鍵的接點(diǎn)是斷開的，當(dāng)按下按鈕時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開。因而機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性及操作人員按鍵動(dòng)作決定，一般為5ms～20ms。按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長短是由操作人員的按鍵按壓時(shí)間長短決定的，一般為零點(diǎn)幾秒至數(shù)秒不等。本設(shè)計(jì)輸入按鍵有3個(gè)，一個(gè)為使能輸入按鍵，一個(gè)減法鍵，一個(gè)為加法鍵，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)值得加減,。 按鍵電路Fig. The key circuit蜂鳴器與普通揚(yáng)聲器相比，最重要的一個(gè)特點(diǎn)是，只要按照極性的要求加上合適的直流電壓，就可以發(fā)出固有頻率的聲音，使用起來較為簡單，因此本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)報(bào)警。因?yàn)榉澍Q器是一個(gè)感性負(fù)載，一般不與單片機(jī)I/O口直接連接，在此采用單片機(jī)外接一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)濕度值超過設(shè)定的初始值時(shí)，單片機(jī)輸出低電平，使三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。 蜂鳴器報(bào)警電路 The Buzzer alarmming circuit 顯示電路的設(shè)計(jì)一般的人機(jī)對(duì)話中輸出器件以數(shù)碼管或LCD為主，數(shù)碼管直觀明了，在此選擇3個(gè)數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管也叫LED數(shù)碼管，其實(shí)是由多個(gè)LED排列封裝而成，, 其中7個(gè)發(fā)光二極管排列成8字形，另外一個(gè)則是原點(diǎn)狀的，通常用來顯示數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)。 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 The structure of LED由于驅(qū)動(dòng)方式的差異，也就是對(duì)應(yīng)在各個(gè)顯示端是低電平還是高電平點(diǎn)亮，數(shù)碼管又分為兩種類型，即共陽極和共陰極數(shù)碼管。所謂“共陽極”即是8個(gè)LED的陽極連接在一起組成公共端，同理“共陰極”則是8個(gè)LED的陰極連接在一起組成公共端。 數(shù)碼管的內(nèi)部連接圖 The internal connection diagram of digital control在本設(shè)計(jì)中采用共陽的數(shù)碼管，，分別控制數(shù)據(jù)的百位，十位和個(gè)位， 數(shù)碼管顯示電路圖 Digital display circuit單片機(jī)在啟動(dòng)后，要從復(fù)位狀態(tài)開始運(yùn)行，因此，上電時(shí)要完成復(fù)位工作，稱為上電復(fù)位，上電瞬間電容兩端的電壓不能發(fā)生突變，RST端為高電平+5V，上電后電容通過RC電路放電，RST端電壓逐漸下降，直至低電平0V，適當(dāng)選擇電阻、電容的值，使RST端的高電平維持兩個(gè)機(jī)器周期以上即可以完成復(fù)位。單片機(jī)在運(yùn)行過程中，由于本身或外界干擾的原因會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò)，這時(shí)可按復(fù)位鍵以重新開始運(yùn)行，按鍵電平復(fù)位和上電復(fù)位的原理是一樣的，都是利用RC電路的放電原理，讓RST端能保持一段時(shí)間的高電平，以完成復(fù)位。按鍵電平復(fù)位時(shí)，按鍵時(shí)間也應(yīng)該保持在兩個(gè)機(jī)器周期以上。本設(shè)計(jì)使用按鍵復(fù)位電路。 按鍵復(fù)位電路Fig. Key Reset Circuit單片機(jī)的信號(hào)電平是TTL電平，“1”，“0”。而計(jì)算機(jī)的串口是RS232電平，即邏輯“0”電平的范圍是+5V～+15V，邏輯“1”電平的范圍是5V～15V。因此，為了提高數(shù)據(jù)通信的可靠性并消除線路上各種噪聲影響，單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換后的典型值為邏輯1：10V；邏輯0：+10V[1214,17]。在此，采用專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換。MAX232是德州儀器公司推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片，包含2驅(qū)動(dòng)器，2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生電路提供TLA/EIA232F電平。主要特點(diǎn)如下[15]：? 電源工作? 兩個(gè)接收器及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器? 177。30V輸入電平? 低電源電流：典型值是8mA? 符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)EIA/ MAX232引腳及內(nèi)部電路圖Figure The pin and internal circuit of MAX232RS232串行通訊信號(hào)引腳分為兩類：一類為基本的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)引腳，另一類是用于MODEM控制的引腳信號(hào)。在本設(shè)計(jì)中，無MODEM，采用最簡單的連接方式，即只使用3個(gè)引腳信號(hào)：TXD、RXD和GND，： 通訊接口電路圖Figure Communication interface circuit 系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，傳感器的供電電壓為+5V，LM258的供電電壓為+3～+30V，ADC0832的供電電壓為+5V，通訊模塊的供電電壓也為+5V，所以本設(shè)計(jì)采用+5V的供電電壓， ，先用變壓器把220V的交流變成有效值為10V左右的交流，經(jīng)過全波整流再經(jīng)過7805三端穩(wěn)壓器就可以得到5V的電壓。值得注意的是，7805的輸入輸出電壓差不能太大，[16]。 電源電路 the power circuit4 軟件設(shè)計(jì) keil c51軟件介紹Keil Software 的8051開發(fā)工具可以用來編譯C程序代碼，匯編源程序，連接和重定位目標(biāo)文件和庫文件，創(chuàng)建HEX文件以及調(diào)試目標(biāo)程序。Windows應(yīng)用程序u Vision3是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，它把項(xiàng)目管理，源代碼編輯和程序調(diào)試等集成到一個(gè)功能強(qiáng)大的環(huán)境中。主要功能有以下幾點(diǎn)[17]：? C51國際標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化C交叉編譯器：從用戶的C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)文件? A51宏匯編器：從用戶的8051匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)文件? BL 51連接/重定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)文件生成絕對(duì)目標(biāo)文件? LIB51庫管理器：組合目標(biāo)文件生成可以被連接器使用的庫文件? OH51目標(biāo)文件到HEX? 格式的轉(zhuǎn)換器：從絕對(duì)目標(biāo)文件創(chuàng)建Intel HEX格式的文件? RTX—51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：簡化了復(fù)雜的、對(duì)時(shí)間要求敏感的軟件項(xiàng)目 keil c51 開發(fā)流程C51編譯器支持不同公司的51單片機(jī)架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，功能強(qiáng)大，[17]。Ishell集成開發(fā)環(huán)境（IDE）C51編輯器A51編輯器C51庫文件RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)LIB51庫管理BL51鏈接OH51轉(zhuǎn)換器 C51工具包的整體結(jié)構(gòu) C51 overall structure of the toolkit用戶的開發(fā)流程與其他軟件開發(fā)流程相似，如下：（1） 創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，從器件庫中選擇目標(biāo)器件，并配置工具的設(shè)置， 選擇目標(biāo)器件 Select the target device（2） 用C語言或匯編語言創(chuàng)建源程序， 創(chuàng)建源程序 Creating source code（3）用項(xiàng)目管理器生成應(yīng)用，例如hex文件，在Options for Target 選項(xiàng)卡選上Create HEX File。 生成hex文件 Create a hex file（4）修改源程序中的錯(cuò)誤。（5）調(diào)試連接后的應(yīng)用。 C語言介紹C語言是一種結(jié)構(gòu)化語言。首先，它層次清晰，便于按模塊化方程式組織程序，易于調(diào)試和維護(hù)，語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。其次，它具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型，便于實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第三，可以直接訪問內(nèi)存地址，能進(jìn)行位（bit）操作的特點(diǎn)，使其能夠勝任開發(fā)操作系統(tǒng)的工作。第四，由于C語言可以對(duì)硬件進(jìn)行編程操作，因此它既有高級(jí)語言的功能，也有低級(jí)語言的優(yōu)勢。軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂，整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行操作都是在軟件的協(xié)調(diào)下進(jìn)行的。本系統(tǒng)主要采用C語言編程。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用模塊化的程序設(shè)計(jì)思路，及整個(gè)系統(tǒng)的程序軟件由許多獨(dú)立的子程序模塊組成，它們之間通過軟件接口進(jìn)行連接，整個(gè)軟件系統(tǒng)的程序可分為數(shù)據(jù)采集模塊，按鍵掃描模塊，按鍵處理模塊，顯示模塊和主程序模塊五個(gè)模塊，每個(gè)模塊具有一定的功能，每個(gè)模塊又可分為許多子模塊，即相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，高級(jí)模塊可以調(diào)用低級(jí)模塊。 主程序流程圖Fig. The flowchart of main program，： The flowchart of data collection 按鍵掃描流程圖Fig. The flow chart of key scan此外為了更加準(zhǔn)確，更加穩(wěn)定地顯示濕度的測量值，在軟件里采取多次測量取平均值得方法，即每隔大概一秒的時(shí)間AD轉(zhuǎn)換采一次數(shù)據(jù)，采十次之后，取平均值再經(jīng)過單片機(jī)的處理送給顯示電路顯示。各個(gè)模塊的程序如下：/*數(shù)據(jù)采集程序*/unsigned int Adc0832(unsigned char channel){ uchar i=0。 uchar j。 uint dat=0。 uchar ndat=0。 if(channel==0)channel=2。 if(channel==1)channel=3。 ADDI=1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCS=0。//拉低CS端 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。//拉高CLK端 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//拉低CLK端,形成下降沿1 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。//拉高CLK端 ADDI=channelamp。0x1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//拉低CLK端,形成下降沿2 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。//拉高CLK端 ADDI=(channel1)amp。0x1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1。//控制命令結(jié)束 _nop_()。 _nop_()。 dat=0。 for(i=0。i8。i++) { dat|=ADDO。//收數(shù)據(jù) ADCLK=1。 _nop_()。 _