【文章內(nèi)容簡介】 ,TSSOP20 超小封狀 ,定貨 振蕩器特性 :XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件 ,XTAL2 應不接。有余輸入至內(nèi)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。 時鐘電路和復位電路 時鐘電路和復位電路的原理如下 : 時鐘電路 圖 24 時鐘電路原理圖 單片機工作時 ,從取指令到譯碼再進行微操作 ,必須在時鐘信號控制下才能有序地進行 ,時鐘電路就是為單片機工作提供基本時鐘的。單片機的時鐘信號通常有兩種產(chǎn)生方式 :內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。本課題采用內(nèi)部時鐘方式。 在單片機 XTAL1和 XTAL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩(wěn)頻電容 ,可以與單片機片內(nèi)的電路構成一個穩(wěn)定的自激振蕩 器。晶振頻率取 12 MHz。外接電容的作用是對振蕩器進行頻率微調(diào) ,使振蕩信號頻率與晶振頻率一致 ,同時起到穩(wěn)定 頻率的作用 ,本課題選用 33pF 的電容。 易知 :本單片機最小系統(tǒng)的振蕩周期 1/12MHz1/12us,時鐘周期 1/6us,機器周期 1us。 復位電路 圖 25 復位電路原理圖 無論是在單片機剛開始接上電源時 ,還是運行過程中發(fā)生故障都需要復位。復位電路用于將單片機內(nèi)部各電路的狀態(tài)恢復到一個確定的初始值 ,并從這個 狀態(tài)開始工作。 單片機的復位條件 :必須使其 RST 引腳上持續(xù)出現(xiàn) 兩個或以上機器周期的高電平。 單片機的復位形式 :上電復位、按鍵復位。本課題采用按鍵復位。 在單片機啟動 后 ,電容 C 兩端的電壓持續(xù)充電為 5V,這時候 10K 電阻兩端的電壓接近于 0V,RST 處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當按鍵按下的時候 ,開關導通 ,這個時候電容兩端形成了一個回路 ,電容被短路 ,所以在按鍵按下的這個過程中 ,電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移 ,電容的電壓在 內(nèi) ,從 5V釋放到變?yōu)榱?,甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和 ,這個時候 10K電阻兩端的電壓為 ,甚至更大 ,所以 RST 引腳又接收到高電平。單片機系統(tǒng)自動復位。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路原理圖如下 : 圖 26 AD 轉(zhuǎn)換模塊原理圖 本 A/D轉(zhuǎn)換電路以 ADC0809芯片為核心 ,該芯片在單片機的控制下把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。由于 Proteus 軟件不能仿真 ADC0809,所以用 ADC0808 代替。 傳感器的模擬電壓信號通過 IN0~IM3通道進入 ADC0809,ADC0809的數(shù)據(jù)輸出接單片機的 P0 口 ,從低 位到高位一次對應 ~。各個控制端口接到單片機的 P2 口。根據(jù) ADC0809 的工作過程 ,通過軟件控制 ADC0809 工作。 ADC0809 主要特性 8 路輸入通道 ,8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,即分辨率為 8 位。 具有轉(zhuǎn)換起停控制端。 轉(zhuǎn)換時間為 100μ s 時鐘為 640kHz 時 ,130μ s 時鐘為 500kHz 時。 單個 +5V 電源供電。 模擬輸入電壓范圍 0~+5V,不需零點和滿刻度校準。 工作溫度范圍為 40~+85 攝氏度。 低功耗 ,約 15mW。 ADC0809 引腳功能說明 IN0~IN7:8 路模擬量輸入端。 D0~D7:8 位數(shù)字量輸出端。 A、 B、 C:3 位地址輸入線 ,用于選通 8 路模擬輸入中的一路。 ALE:地址鎖存允許信號 ,輸入 ,高電平有效 ,對應 ALE 上跳沿 ,A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 START:A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號 ,輸入高電平有效 ,START 上升沿時 ,復位ADC0809。START 下降沿時啟動芯片 ,開始進行 A/D 轉(zhuǎn)換 。在 A/D 轉(zhuǎn)換期間 ,START應保持 低電平。本信號有時簡寫為 ST.。 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 ,用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 OE0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻 。OE1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 CLK:時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640KHZ,EOC0,正在進行轉(zhuǎn)換 。EOC1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志 ,又可作為中斷請求信號使用。 REF+、 REF:基準電壓 ,本課題中分別為 +5V、 0V。 Vcc:電源 ,單一 +5V。 GND:地。 ADC0809 工作過程 電路連接 :ADC0809 輸出接單片機的 P0 口 ,各個控制引腳及單片機的 P2口 ,參考電壓 REF+、 REF分別接 +5V 電源和地 ,引腳 START 和 ALE 相連。 具體工作過程如下 : 首先 ,在程序的控制下 ,利用單片機的定時器 T0 以及中斷服務程序在 輸出一個方波信號 ,作為 ADC0809 工作的時鐘信號。并對其他控制引腳進行初始化。 然后 ,單片機向 ADC0809 的 A、 B 引腳循環(huán)輸出地址編號 ,C 引腳接地因為本課題僅用四個模擬通道 。每輸入一個地址編號后 ,START 和 ALE 變高電平 ,復位ADC0809 并將地址鎖存 ,經(jīng)過適當?shù)难訒r后 ,START 和 ALE 變低電平 ,開始模數(shù)轉(zhuǎn)換 。 EOC引腳 ,當收到高電平時 ,說明模數(shù)轉(zhuǎn)換完成 ,此時向 OE引腳輸出高電平 ,打開輸出三態(tài)門 ,輸出數(shù)字量到 P0口 ,然后 OE引腳變低電平 ,完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換。 一氧化碳傳感器介紹 選擇一氧化碳傳感器主要考慮以下的性能指標 : 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。 滯后、漂移誤差小 動態(tài)特性好 功耗小 時間老化特性優(yōu)良 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。 體積小、重量輕、價格低廉。 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該包括放大器。 [2] 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。 半導體一氧化碳傳感器 MQ7 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。采用高低溫循環(huán)檢測方式低溫 加熱檢測一氧 化碳 ,傳感器的電導率隨空氣中一氧化碳氣體濃度增加而增大 ,高溫 加熱清洗低溫時吸附的雜散氣體。使用簡單的電路即可將電導率的變化 ,轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。 MQ7 氣體傳感器對一氧化碳的靈敏度高 ,這種傳感器可檢測多種含一氧化碳的氣體 ,是一款適合多種應用的低成本傳感器。 主要特點及應用 : 對一氧化碳的高靈敏度。 長壽命 ,低成本。 簡單的驅(qū)動電路即可 家用氣體泄漏報警器 工業(yè)用一氧化碳報警器 便攜式氣體檢測器 MQ7 氣