【文章內(nèi)容簡介】 號，輸入，高電平有效。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換）。 EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當 A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字 量。 CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 VCC：電源，單一＋ 5V。 GND：地。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖如圖 所示 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 圖 ADC0809 內(nèi)部圖及引腳圖 （ 4） ADC0809 的工作過程 ： 首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A／ D轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換 正在進行。直到 A／ D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當 OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳 送的關(guān)鍵問題是如何確認 A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。 （ 1） 定時傳送方式 對于一種 A/D轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標是已知的和固定的。例如ADC0809 轉(zhuǎn)換時間為 128μs ，相當 于 6MHz 的 MCS51單片機共 64 個機器周期?？蓳?jù)此設(shè)計一個延時子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。 （ 2）查詢方式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如 ADC0809 的 EOC端。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可確認轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。 （ 3） 中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（ EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行數(shù) 據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時， OE信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單 基于單片機的一氧化碳報警器設(shè)計 14 片機接受。 （ 5） ADC0809 與單片機連接方式如圖 ： I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714l s b 2 817I N 42I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10E O C7U1A D C 0 8 0 9E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U6A T 8 9 C 5 1S T A R TS T A R TOES T A R TOEX T A L 1X T A L 2C42 2 u FR 1 610KV C CV C CV C CC L KC L KP 2 .0P 2 .1P 2 .2 圖 ADC0809 與單片機連接方式 傳感器 部分 電路 設(shè)計 （ 1） 傳感器的定義 人們通常將能把非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件稱為傳感器，傳感器實質(zhì)是一種功能模塊，起作用是將來之外界的各種信號轉(zhuǎn)換成電信號：它是實現(xiàn)測試與自動控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。 （ 2） 傳感器的作用 傳感器是又稱之為電五官 ， 是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動 化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量 。 沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。 傳感器技術(shù) 在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平 。 （ 3） 傳感器的組成 傳感器一般由敏感元件、傳感元件和測量電 路三部分組成有時還加上輔助電源。通?？捎梅娇驁D表示，如下圖 所示： 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 被測量 圖 方框圖 敏感元件 —— 直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的其他量的元件。 傳感元件 —— 又稱變換器，傳感元件可以直接感受被測量而輸出與被測量成確定關(guān)系的電量。也可以不直接感受被測量，而只感受與被測量成確定關(guān)系的其他非電量。 測量電路 —— 能把傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號的電路。使用較多的是電橋電路，也是用其他特殊電路，如高阻抗輸入電路、脈沖調(diào)寬電路、維持震蕩的激振電路等。由于傳感元件的輸出信號一般比較小，為了便于與顯示和記錄，大多數(shù)測量電路還包 括了放大器。 （ 4） 傳感器的分類 ，可分為 物理傳感器 和 化學(xué)傳感器 二大類 ： ，諸如 壓電效應(yīng) ， 磁致拉伸 現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。 包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。 有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的。 ，傳感器可分類為： ， 器 ， ， 器， 傳感器 ， ， ， ， 雷達傳感器 。 ，傳感器可分類為： ， ， ， ， 。 ： ， ， ， 。 ： ① 按照其所用材料的類別分 ： 金屬 、 聚合物 、 陶瓷 、 混合物 ② 按材料的物理性質(zhì)分：導(dǎo)體 、 絕緣體 、 半導(dǎo)體 、 磁性材料 ③ 按材料的晶體結(jié)構(gòu)分：單晶 、 多晶 、 非晶材料 敏感 元件 傳感 元件 測量 電路 敏感 元件 基于單片機的一氧化碳報警器設(shè)計 16 ，可以將傳感器區(qū)分為： 每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。 (4)傳感器的設(shè)計要點 ① 根據(jù)以上對傳感器的相關(guān)知識的介紹，我們可以明確傳感器是測量、控制系統(tǒng)的，必須具備良好的性能。在設(shè)計中應(yīng)該注意以 下要點： ② 輸入和輸出之間成比例，直線性好、靈敏度高、分辨力強、測量范圍寬。 ③ 滯后、漂移誤差小 ④ 動態(tài)特性好 ⑤ 功耗小 ⑥ 時間老化特性優(yōu)良 ⑦ 與被測體匹配良好，既不因接入傳感器而使得被測對象受到影響，受被測量之外的影響小。 ⑧ 體積小、重量輕、價格低廉。 ⑨ 故障率低，易于校準和維護。 由于傳感元件的輸出信號一邊比較小，為了便于能夠驅(qū)動控制電路，在傳感器電 路中還應(yīng)該包括放大器。 鑒于以上選擇要點，本文中用到的傳感器必須具備良好的測量效果、功耗小、動態(tài)特性良好和體積小、重量輕、價格低廉等幾個主要特性。為此我們 選擇了 MQ7 系列傳感器。 (5)傳感器與 ADC0809 的連接 檢測數(shù)據(jù)從 IN0 口輸入，轉(zhuǎn)換完畢送給單片機 P1口供單片機進行數(shù)據(jù)處理。 連接電路圖如圖 ： I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714l s b 2 817I N 42I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10E O C7U1A D C 0 8 0 9S T A R TS T A R TOER 1 310KR 1 510KC30 . 0 1 u FA R 2O P 0 7R 1 1P O T 2V C CV C CC L KR 1 410KR 2 2R E S 1A4A6B1B3H2H51M Q 7V C CV C CV r l 圖 傳感器與 ADC0809 連接電路圖 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 報警電路的設(shè)計 報警電路采用了蜂鳴器以及放光二極管。在設(shè)計中，單片機的 , 分別 控制燈以及蜂鳴器，通過編程讓傳感器的數(shù)據(jù)和給定值進行比較。如果大于則報警，即蜂鳴器鳴叫，發(fā)光二極管閃爍。電路圖如圖 所示 L S 2S P E A K E RQ6N P NQ5N P NQ4N P NR 1 710KR 1 810KR 1 910KR 2 3300R 2 4300R 2 5100P 2 .0 P 2 .1 P 2 .2D3LEDD4LEDV C C 圖 報警器電路圖 基于單片機的一氧化碳報警器設(shè)計 18 第四章 軟件設(shè)計 單片機編程 本次設(shè)計用匯編語言編寫程序。由于程序十分簡單，所以用匯編語言能夠更直觀更便于理解。下面介紹一下匯編語言 ： 匯編語言是面向機器的 程序設(shè)計語言 。在 匯編語言 中，用助記符代替操作碼，用 地址符號或標號代替 地址碼 。這樣用符號代替 機器語言 的二進制碼，就把機器語言變成了匯編語言。于是匯編語言亦稱為符號語言。使用匯編語言編寫的 程序 ，機器不能直接識別，要由一種程序?qū)R編語言翻譯成機器語言，這種起翻譯作用的程序叫 匯編程序 ，匯編程序是系統(tǒng)軟件 中 語言處理系統(tǒng) 軟件。 匯編 程序把匯編語言翻譯成機器語言的過程稱為匯編。 匯編語言 概況 匯編語言是一種功能很強的程序設(shè)計語言，也是利用 計算機 所有 硬件 特性并能直接控制硬件的語言。匯編語言，作為一門語言 ，對應(yīng)于高級語言的 編譯器 ，需要一個 “ 匯編器 ” 來把匯編語言原文件匯編成機器可執(zhí)行的 代碼 。高級的匯編器如 MASM， TASM 等等為我們寫匯編 程序 提供了很多類似于高級語言的特征，比如結(jié)構(gòu)化、抽象等。在這樣的環(huán)境中編寫的匯編程序，有很大一部分是面向匯編器的 偽指令 ，已經(jīng)類同于高級語言?，F(xiàn)在的匯編環(huán)境已經(jīng)如此高級，即使全部用匯編語言來編寫 windows 的 應(yīng)用程序 也是可行的，但這不是匯編語言的長 處。匯編語言的長處在于編寫高效且需要對機器硬件精確控制的程序。 (1)匯編語言直接同計算機的底層 軟件 甚至硬件進行交互，它具有如下一些優(yōu)點 ： 存儲器 或 I/O 端口； ，對生成的 二進制代碼 進行完全的控制； ，避免因線程共同訪問或者硬件設(shè)備共享引起的 死鎖 ； ，提高運行速度； 。 （ 2） 匯編語言是一種層次非常低的語言，它僅僅高于 直接手工編寫 二進制的 機器指令碼，因此不可避免地存在一些缺點： ，