【文章內(nèi)容簡介】 機器周期以上的高電平使單片機復位。Vcc掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)。當Vcc下降到低于規(guī)定的電壓，而VPD在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，VPD接向內(nèi)部RAM提供備用電源。ALE/PROG:當訪問外部存儲器時，由P2口送出地址的高8位，P0口送出地址的低8位，數(shù)據(jù)也是通過P0口傳送。作為P0口某時送出的信息到底是低8位地址還是傳送的數(shù)據(jù)，需要有一信號同步的進行分別。當ALE信號（允許地址鎖存）為高電平（有效），P0口送出低8位地址，通過ALE信號鎖存低8位地址。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6，因此可以做對外輸出的時鐘。對于有程序存儲器的單片機在對內(nèi)部程序存儲器編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。PESN：程序存儲器讀選通信號，低電平有效。54單片機可以外接程序存儲器及數(shù)據(jù)存儲器，它們的地址可以是重合的。單片機通過相應的控制信號來區(qū)別到底是P2口和P0口送出的是程序存儲器還是數(shù)據(jù)存儲器地址。從外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）期間，每個機器周期兩次PSEN有效，此時地址總線上送出地址程序存儲器地址；如果訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。外部數(shù)據(jù)存儲器是靠RD及WR信號控制的，PSEN同樣可以驅(qū)動8個LSTTL輸入。EA/Vpp：當EA保持高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器（4KB），但當PC（程序計數(shù)器）值超過0FFFH時，將自動轉向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。當EA保持低電平時，則只訪問外部程序存儲器（從0000H開始），不管單片機內(nèi)部是否有程序存儲器。對于內(nèi)部有程序存儲器的單片機在對內(nèi)部程序新學期編程期間，此引腳用于施加21V的編程電源（Vpp）。(4)輸入輸出引腳：P0口時一個漏極開路型標準雙向I/O口。在訪問外部存儲器時，它是分時切換的地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線，在訪問外部設備期間使用內(nèi)部的上拉電阻。在對內(nèi)部程序存儲器編程時，它接收指令字節(jié)，而在驗證內(nèi)部程序時，則輸出指令字節(jié)。驗證內(nèi)部程序時，要求外接上拉電阻。：P1口是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O接口。在內(nèi)部程序存儲器編程和驗證時，它接收8位地址。：P2口時一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O接口。在訪問外部存儲器時，它送出高8位地址。在對內(nèi)部程序存儲器編程和驗證期間，它接收高8位地址。：P3口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O接口。在54單片機中，這8個引腳還兼有第二功能，第二功能在單片機與外部設備接口方面具有非常重要的作用。引腳圖見圖21：圖21 單片機引腳圖 STC90C54AD單片機內(nèi)部A/D模塊. A/D轉換介紹P1_ADC_EN 特殊功能寄存器： 作為A/D 轉換輸入通道來用允許特殊功能寄存器相應位為“1”時， 口作為A/D 轉換使用，內(nèi)部上拉電阻自動斷開。ADC_CONTR 特殊功能寄存器： A/D 轉換控制特殊功能寄存器。. A/D轉換的性能參數(shù)(1)、 轉換精度通常用A/D轉換的最低有效位表示（LSB） (2)、 轉換率完成一次A/D轉換所需時間的倒數(shù)。(3)、 分辨率對一個n位的A/D，分辨率為2n位(4)、 A/D轉換的方法計數(shù)式A/D轉換，雙積分式A/D轉換，次逼近式A/D轉換，前兩種速度慢，但是精度高。STC9C54AD單片機自帶A/D轉換器介紹：STC9C54AD在P1口，有10 位精度的高速A/D 轉換器, 共8 路電壓輸入型，可做按鍵掃描，電池電壓檢測，頻譜檢測等，89 個時鐘可完成一次轉換。 MQ4傳感器MQ4氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號?；窘Y構和外形如表23。表23 外形和基本結構 部件材料1氣體敏感層二氧化錫2電極金（Au）3測量電極引線鉑（Pt）4加熱器鎳鉻合金（NiCr）5陶瓷管 三氧化二鋁6防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（SUB316）7卡環(huán)鍍鎳銅材（NiCu）8基座膠木或尼龍9針狀管腳鍍鎳銅材（NiCu）MQ4氣體傳感器對液化氣、甲烷、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。MQ4氣敏元件的結構和外形由微型Al2O3陶瓷管、SnO2 敏感層,測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。電路采用交流供電，220V交流電從插頭引入電路，經(jīng)電源變壓器降壓后變?yōu)橹绷?，由于采用的是旁熱式的氣敏器件，直流電壓直接供傳感器MQ4的加熱絲HH工作，加熱絲給傳感器MQ4預熱一定時間后，才能正常檢測煙霧。基本電路如圖23。 圖232 MQ4基本電路 數(shù)碼管LED數(shù)碼管分共陽極與共陰極兩種，其工作特點是，當筆段電極接低電平，公共陽極接高電平時，相應筆段可以發(fā)光。共陰極LED數(shù)碼管則與之相反，它是將發(fā)光二極管的陰極(負極)短接后作為公共陰極。當驅(qū)動信號為高電平、端接低電平時，才能發(fā)光。LED數(shù)碼管等效于多只具有發(fā)光性能的PN結。當PN結導通時，依靠少數(shù)載流子的注人及隨后的復合而輻射發(fā)光，其伏安特性與普通二極管相似。在正向?qū)ㄖ?，正向電流近似于零，筆段不發(fā)光。當電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上升，筆段發(fā)光。因此，LED數(shù)碼管屬于電流控制型器件，其發(fā)光亮度L(單位是cd／m2)與正向電流I有關，用公式表示：L=KI即亮度與正向電流成正比。LED的正向電壓U，則與正向電流以及管芯材料有關。使用LED數(shù)碼管時，工作電流一般選10mA左右，既保證亮度適中，又不會損壞器件。其實物圖和引腳圖如圖241所示：圖241 一位數(shù)碼管的原理圖 本實驗的顯示模塊主要由一個4位一體的7段LED數(shù)碼管構成，用于顯示測量到的電壓值。每一位數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連接在一起，用于接收STC89C54的P1口產(chǎn)生的顯示段碼。1，2，3，4引腳端為其位選端，用于接收STC89C54的P3口產(chǎn)生的位選碼。它是一個共陽極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的原理圖如圖242所示：圖242 數(shù)碼管的實物圖和引腳圖 可燃氣體信號采集部分在本設計中，采用MQ4傳感器作為信號采集器件，器件的4腳連接電源的正極（+5V），6腳連接地。采集到的信號通過1k歐姆電阻后送到模擬輸入端，R14用來調(diào)節(jié)輸出信號的大小。具體電路連接如圖25所示：圖25 信號采集部分 報警顯示部分采集到的數(shù)字信號經(jīng)過單片機