【文章內容簡介】 ，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。P3口除了做一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能表34 P3口第二功能引腳備選功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷1）T0（記時器0外部輸入）T1（記時器1外部輸入）/WR（外部數據存儲器寫選通）/RD（外部數據存儲器讀選通） RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現。圖39 AT89C51管腳圖/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。時鐘振蕩器：AT89C51中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端，這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷振蕩器一起構成自激振蕩器。用戶還可以采用外部時鐘，在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 AT89C51單片機對ADC0809的接口MCS51與ADC接口時必須弄清并處理好三個問題:(1)要給START線送一個200ns以上寬的啟動正脈沖。(2)獲取EOC線上的狀態(tài)信息,因為它是A/D轉換的結束標志。(3)要給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個端口地址，也就是給OE線上送一個地址譯碼器輸出信號。MCS51和ADC接口通?？梢圆捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式。采用查詢法傳送數據時MCS51應對EOC線查詢它的狀態(tài)：若它為低電平，表示A/D轉換正在進行，則MCS51應當繼續(xù)查詢；若查詢到EOC變?yōu)楦唠娖?，則給OE線送一個高電平，以便提取A/D轉換后的數字量。采用中斷方式傳送數據時，EOC線作為CPU的中斷請求輸入線。CPU響應中斷后，應在中斷服務程序中使OE線變?yōu)楦唠娖?，以提取A/D轉換后的數字量。 ADC0809內部有一個8位“三態(tài)輸出鎖存器”可以鎖存A/D轉換后的數字量，故它本身既可看作一種輸入設備，也可認為是并行I/O接口芯片。因此，在大多數情況下，51系列單片機是和ADC0809直接相連的。 MCS51對ADC0809的接口，如圖310所示。圖310 ADC0809與AT89C51接口電路 聲光報警與LED顯示 作為煤氣泄露測試裝置，聲光報警部分不可缺少，當檢測到瓦斯氣體在空氣中的所占的比例超標時，就應該通過聲光方式發(fā)出警報，防止由于瓦斯氣體含量過高而發(fā)生的意外事故。本設計中的聲光報警部分包括蜂鳴器以及紅、黃、綠三個LED報警指示燈。聲光報警表現形式如下：(１)綠色燈點亮表示傳感器檢測到瓦斯氣體，但沒達到下限值，一切正常，此時紅色和黃色熄滅，蜂鳴器不發(fā)聲；(2)黃色燈點亮表示傳感器檢測到瓦斯氣體濃度超過下限值，但沒有達到報警值，此時紅色燈和綠色燈熄滅，蜂鳴器不發(fā)聲；(3)紅色燈點亮時表示被測得瓦斯氣體含量已經達到報警值，此時黃色和綠色燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出報警，通知用戶；單片機本身I/O的驅動能力不是很高，所以對蜂鳴器的驅動需要加入一個PNP三極管，這樣能夠使蜂鳴器的聲音更加響亮，起到更好的報警作用。三極管基極的電路保證了只有在單片機輸出低電平時，蜂鳴器才會發(fā)聲，避免了誤報警的發(fā)生。聲光報警單元與單片機的連接圖如下：圖311 聲光報警電路 LED顯示LED數碼顯示器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個LED發(fā)光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數點，故稱之為7段發(fā)光二極管數碼顯示器。驅動LED的時候，應該分二種情況比如用共陽接法和共陰接法，共陽的時候LED正端接正電源，負端通過一個限流電阻接P口，這時不用接上拉電阻，只要這個限流電阻取合適就可以了發(fā)光管亮的時候電流就是從電源正——LED——限流電阻——P口，P口為低電位發(fā)光管滅的時候沒有電流流過，P口為高電位或高阻狀態(tài)共陰接法，LED負端接地，正端直接P口，這時候要接上拉電阻，這個上拉電阻是提供LED發(fā)光用的，發(fā)光管亮的時候電流是從電源正——上拉電阻——LED ——地。這時上拉電阻也是限流用的。P口為高電位或高阻狀態(tài)發(fā)光管暗的時候電流是從電源正——上拉電阻——P口，這時LED無電流流過，P口為低電位，限流電阻上流過電流全部從P口流入。 要從單片機的輸出驅動能力開始講起。單片機輸出驅動分為高電平驅動和低電平驅動兩種方式，所謂高電平驅動，就是端口輸出高電平時的驅動能力，所謂低電平驅動，就是端口輸出低電平時的驅動能力，當單片機輸出高電平時，其驅動能力實際上是靠端口的上拉電阻來驅動的，實際測試表明，51單片機的上拉電阻的阻值在 330K左右，也就是說如果靠高電平驅動，本質上就是靠330K的上拉電阻來提供電流的，當然該電流是非常小的，小的甚至連發(fā)光二極管也難以點亮，如果要保證LED正常發(fā)光，必須要外接一個1K左右的上拉電阻，如果是一個led還好，要是10個、20個led的話，就要接10個、20個1K的上拉電阻，接電阻的本身是可以的，問題是接了上拉電阻以后，每當端口變?yōu)榈碗娖?的時候，那么就有10個、20個上拉電阻被無用的導通，假設每個電阻的電流為5mA計算，20個電阻就是100mA，這將造成電源效率的嚴重下降，導致發(fā)熱，紋波增大，以至于造成單片機工作不穩(wěn)，因此很少有采用高電平直接驅動LED的，高電平驅動LED 實際上就是共陰。低電平驅動就不同了，端口為低電平0時，端口內部的開關管導通，可以驅動高達30多毫安的驅動電流，可以直接驅動LED等負載，當端口為低電平0時，盡管內部的上拉電阻也是消耗電流的，但是由于內部的上拉電阻很大，有330K，因此消耗電流極小，基本上不會影響電源效率，不會造成無用功的大量消耗，因此51單片機是不能用高電平直接驅動LED的，只能用地電平直接驅動LED，即只能用共陽數碼管，而不能直接用共陰數碼管。本設計通過觀察LED數碼顯示器顯示瓦斯?jié)舛戎?，判斷瓦斯?jié)舛戎凳欠癯^上限值，如果超過，自動報警。4 系統(tǒng)仿真及部分程序如圖41所示，當瓦斯?jié)舛瘸^設定值時，紅燈亮，蜂鳴器發(fā)出報警，通知用戶。圖41 超限報警仿真界面如圖42，傳感器檢測到瓦斯氣體濃度，沒有達到報警值，此時綠色燈亮，蜂鳴器不發(fā)聲。圖42 濃度正常仿真界面include /**/define Up_level 256* //設置報警上限是70%的濃度/**/sbit ADC_ALE = P3^5。 //AD采集控制引腳sbit ADC_STR = P3^4。sbit ADC_EOC = P3^3。sbit ADC_OE = P3^2。define ADC_DAT P1/**/sbit LED1 = P2^7。 //數碼管控制引腳sbit LED2 = P2^6。sbit LED3 = P2^4。sbit LED4 = P2^3。define DPY P0/**/sbit LED_R = P2^1。 //指示燈引腳sbit LED_G = P2^0。/**/void delay(unsigned int a){ //延時函數 1MS/次 unsigned char data i。 while( a != 0) for(i = 0。 i 125。 i++)。 //i 從0加到125，CPU大概就耗時1毫秒}unsigned char ADC_convert(void){ //對固定通道7進行采集 unsigned char data shuju。 ADC_ALE=1。 //鎖存地址 ADC_STR=1。 //啟動轉換 ADC_ALE=0。 // ADC_STR=0。 // delay(5)。 //延時 while(!ADC_EOC)。 //等待轉換結束 ADC_OE=1。 //打開輸出使能 shuju=ADC_DAT。 //讀轉換數據 ADC_OE=0。 //關閉輸出使能 return shuju。 //返回結果}void display(unsigned char ptr[]){ static unsigned char data i。 unsigned char code hang[4]={0x80,0x40,0x20,0x10}。 //顯示數值的字碼 unsigned char code duan[10]={0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x45,0xDF,0xD7}。 P0=0。 //關顯示 P2=P2 amp。 0x27。 //關閉當前行 if(i3) //i在0－3循環(huán)計數 i=i+1。 else i=0。 P2=P2 | hang[i]。 //切換到要顯示的位 if (i==2) P0=duan[ptr[i]] | 0x20。 //送顯示數據 加小數點 else P0=duan[ptr[i]]。 //送顯示數據}void main(void){ unsigned char data ad_shuju。 unsigned char data baifenshu[4]。//保存顯示百分比的數組 unsigned char data t,i。 //顯示的計掃描數器 unsigned int data tmp。 //計算百分比的臨時變量 P0=0x00。 //關閉顯示 //端口初始化 P2=0xff。 P3=0xff。 ADC_ALE=0。 // ADC_STR=0。 // ADC_OE=0。 // while(1) { for(t=0。t12。t++) //掃描顯示12次，讀一次AD { display(amp。baifenshu)。 delay(5)。 } ad_shuju=ADC_convert()。 //讀AD數據 tmp=((unsigned int)ad_shuju)*200/51。//計算 放大到0－1000，注意化簡，不然會計算溢出得不到正確結果 //ad_shuju*1000/255。 baifenshu[0]=tmp/1000%10。 //取百分比百位 baifenshu[1]=tmp/100%10。 //取百分比十位 baifenshu[2]=tmp/10%10。 //取百分比個位（帶小數點） baifenshu[3]=tmp%10。 //取百分比十分位 if (ad_shuju Up_level) //濃度很高，超過上限 { for(i=0。i200。i++) //報警 { LED_R=~LED_R。 for(t=0。t12。t++) //掃描顯示12次，讀一次AD { display(amp。baifenshu)。 } } LED_G=1。 LED_R=0。 //紅燈亮 } else //低，低于下限 { LED_R=1。 //綠燈亮 LED_G=0。 } }}致 謝首先，我要感謝洛陽理工學院，感謝機電系對我三年的培養(yǎng)，讓我學到了許許多多的知識，感謝各位老師在這三年里對我的關懷與照顧，在此致以我深深的謝意。本論文從選題到最后定稿成文，李老師一直給予了悉心指導，李老師那種嚴謹求實的作風，廣博深邃的洞察力，孜孜不倦的開拓精神和敬業(yè)精神令我深受啟迪和教益，謹向我的指導老師李素芳老師致以深深的謝意。但是，由于我水平有限，在理論的描述、資料的運用等方面難免有不當、不深，不周之處，有些觀點也尚欠成熟，敬請各位老師批評指正。 最后，我還要向所有曾經幫助過我的同學和朋友們致敬。你們的鼓勵和幫助永遠是我前進的動力。參考文獻[1]余發(fā)山，[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，[2]楊寧，