【文章內(nèi)容簡介】 報警控制電路結(jié)構(gòu) 報警控制電路由單片機 AT89C51 的 端作輸出，通過一個限流電阻與三極管 C945 的基極相連接。三極管 C945 集電極連接壓電蜂鳴器 （ BUZZER） 的一端。壓電蜂鳴器的另一端連接電源。報警 控制電路如 下 圖所示。 圖 9. 報警工作電路 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè) 設(shè)計 基于 89C51 單片機的 數(shù)字式智能多路巡檢儀的設(shè)計 第 13 頁 報警控制電路工作過程 （ 1）壓電蜂鳴器工作原理 壓電蜂鳴器以壓電陶瓷制作而成。壓電陶瓷是一類有將壓力與電流相互轉(zhuǎn)換能力的特殊陶瓷。當(dāng)壓電陶瓷在一定方向上受到一個壓力使其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變時，它就會在內(nèi)部產(chǎn)生一個電流，電流的變化與壓力的變化密切相關(guān)。反之，當(dāng)在壓電陶瓷上加上一定頻率的電壓，就會在內(nèi)部產(chǎn)生一定頻率的電流，從而就會引起壓電陶瓷微小形變，這一形變帶動空氣發(fā)生振動。如果頻率適當(dāng)，就產(chǎn)生蜂鳴聲，可以被人耳所聽見 [10]。 （ 2）報警控制電路工 作過程 報警控制信號由單片機 AT89C51 的 端輸出，通過一個限流電阻加到三極管 C945 的基極。當(dāng) 端的輸出信號發(fā)生變化時，則三極管 C945 將交替的工作于截止、飽和狀態(tài)，形成高低電平的波，從而使壓電蜂鳴器發(fā)出聲音。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計 在本程序的設(shè)計中， A/D 轉(zhuǎn)換是通過每次轉(zhuǎn)換完成后 單片機延時接收轉(zhuǎn)換結(jié)果 ，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果送 入 處理器的存儲器中保存；因為在硬件結(jié)構(gòu)時，就采用了獨立鍵盤的結(jié)構(gòu)，所以鍵盤子程序采用查詢方式，以保證處理器始終都在監(jiān)視鍵盤的動作；顯示子程序采用單獨的 子程序，作為主程序的調(diào)用子程序，以保證 LED管的連續(xù)顯示。主程序流程圖如 圖 10。 將鍵盤查詢子程序和顯示調(diào)用子程序作為它的程序運行的循環(huán)環(huán)節(jié)； A/D 轉(zhuǎn)換中斷處理子程序，采用中斷處理程序，保持了檢測信號的不斷及時更新；顯示子程序直接通過單片機的端口，不停的送出字位顯示和字?jǐn)?shù)的顯示；鍵盤處理子程序，鍵盤采用獨立鍵盤，在有鍵按下時，首先判斷那個鍵按下，然后根據(jù)相應(yīng)的鍵作出相應(yīng)的處理，在此程序中，鍵盤采用的是脈沖式按鍵方式，按鍵按下一下，處理器作出一次相應(yīng)的回應(yīng) ,當(dāng)采集信號超過報警值時，蜂鳴器發(fā)出報警。 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè) 設(shè)計 基于 89C51 單片機的 數(shù)字式智能多路巡檢儀的設(shè)計 第 14 頁 圖 10. 主程序流程圖 信號采集 分析 模塊 軟件設(shè)計 信號 采集控制邏輯 將傳感器輸出經(jīng)調(diào)整后的模擬電壓輸入轉(zhuǎn)換器進行 A/D 轉(zhuǎn)換，采用 ADC0804其操作時序圖如下 調(diào)用顯示子程序 初次上電 ? 讀出采集數(shù)據(jù)值 采集數(shù)據(jù)計算處理 顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)出采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開始命令 Y N 初始化 調(diào)用鍵盤掃描子程序 發(fā)出報警 Y N 信號超過報警值 ? 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè) 設(shè)計 基于 89C51 單片機的 數(shù)字式智能多路巡檢儀的設(shè)計 第 15 頁 圖 11. ADC0804控制信號時序圖 由 ADC0804 的時序可以知道，轉(zhuǎn)換過程由一個寫信號啟動，轉(zhuǎn)換完成后，輸出 INTR 信號，此時可以讀取數(shù)據(jù)。之后可以進入下一個轉(zhuǎn)換周期。由 ADC0804 的轉(zhuǎn)換時間可知，其最大采集頻率為 10KHZ，只要用戶設(shè)置的采樣頻率不超過這個數(shù)值， ADC0804 就可以正常的工作。綜合以上考慮，設(shè)計時要注意兩點： （ 1） 寫信號的頻率要低于 ADC0804 的最大轉(zhuǎn)換頻率。 （ 2） 在寫信號之后至少要有 100us 的時延，才能輸出讀信號。 在此，提出兩種方法來實現(xiàn) ADC0804 的控制信號時 序： （ 1） 主動模式，在這種模式下，控制電路啟動 A/D 轉(zhuǎn)換后，在 INTR 信號的作用下，輸出讀信號，同時從 ADC0804 的數(shù)據(jù)總線上讀入數(shù)據(jù)，之后輸出一個寫信號，開始下一次轉(zhuǎn)換。由于這種方式是異步進行的，讀寫信號彼此之間交互的產(chǎn)生，因此，能夠滿足上面提出的兩點要求。采用這種方式，其難易程度與 ADC0804 外部電路的接法密切相關(guān)。 （ 2） 被動模式，在這種模式下， ADC0804 的讀寫信號完全由控制電路按照固定的時序產(chǎn)生，與其自身輸出無關(guān)。采用這種方式，可以不考慮 ADC0804 的輸出，讀寫信號的產(chǎn)生只是 用到了一個計數(shù)器，實現(xiàn)起來比較簡單，而且，只要采集頻率不是很高，那么，就可以很容易滿足 ADC0804 控制信號的時序要求。 ADC0804 轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)的讀取 ADC0804 用脈沖啟動信號。 AT89C51 發(fā)出指令使 CS和 WR同為低電平時， A/D轉(zhuǎn)換被啟動， ADC0804 開始 工作。 A/D 轉(zhuǎn)換被啟動而在 WR 上升沿后 100μ s 完成數(shù)模轉(zhuǎn)換，同時 INTR 自動變?yōu)榈碗娖剑硎颈敬无D(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束。 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè) 設(shè)計 基于 89C51 單片機的 數(shù)字式智能多路巡檢儀的設(shè)計 第 16 頁 圖 12. A/D轉(zhuǎn)換流程圖 89C51 要接收 ADC0804 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號。 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時， A/D 轉(zhuǎn)換芯片輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。 89C51A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后 即可讀取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)。 89C51 一般可以采用 3 種方式和 A/D 轉(zhuǎn)換器進行聯(lián)絡(luò)來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。本設(shè)計采用 延時方式進行 89C51 和 ADC0804 間的數(shù)據(jù)讀取。采集數(shù)據(jù)時，首先 89C51 執(zhí)行一條傳送指令，在該指令執(zhí)行過程中， 89C51 在控制總線的同時產(chǎn)生 CS、 WR 低 電平信號，啟動 A/D 轉(zhuǎn)換器工作， ADC0804 經(jīng) 100μ s后將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存在輸出鎖存器中，并在 INTR 端產(chǎn)生低電平表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。當(dāng) 89C51 設(shè)定接收延時時間到時 ，立即執(zhí)行輸入指令，以產(chǎn)生 CS、 RD 低電平信號到 ADC0804 相應(yīng)引腳，將數(shù)據(jù)取出。 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 。ADC0804 端口定義 。********************************************* cs equ 。定義 AD的片選信號線 wr equ 。定義 AD的寫入數(shù)據(jù)線 rd equ 。定義 AD的讀入數(shù)據(jù)線 開始 現(xiàn)場保護 讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 保存數(shù)據(jù) 現(xiàn)場恢復(fù) 返回 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè) 設(shè)計 基于 89C51 單片機的 數(shù)字式智能多路巡檢儀的設(shè)計 第 17 頁 out equ p1 。定 義 AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送 P1 口 。============================================= 0000h ajmp main 004h main: 。主程序 lcall Start 。調(diào)啟動轉(zhuǎn)換子程序 lcall delay1ms 。延時 1ms lcall read 。調(diào)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果子程序 clr wr mov p0,a 。送 P0口顯示當(dāng)前 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 ajmp main 。********************************************* 。A/D 轉(zhuǎn)換開始 。********************************************* Start: clr cs 。選中 ADC0804 nop clr wr nop setb wr nop setb cs nop 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè) 設(shè)計 基于 89C51 單片機的 數(shù)字式智能多路巡檢儀的設(shè)計 第 18 頁 ret 。********************************************* 。讀 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 Read: mov out,0ffh clr cs nop clr rd nop nop mov a,out。 nop setb rd nop setb cs ret 。********************************************* 。 延時 1ms 子程序 。********************************************* delay1ms: