【文章內(nèi)容簡介】 入使多器件掛接和處理器控制變的更加方便通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇 其具體特點如下 178。 8 位分辨率 178。 雙通道 AD 轉(zhuǎn)換 178。 輸入輸出電平與 TTLCMOS 相兼容 178。 5V 電源供電時輸入電壓在 05V 之間 178。 工作頻率為 250KHZ 轉(zhuǎn)換時間為 32μ S 178。 一般功耗僅為 15mW 178。 8P14PDIP 雙列直插 PICC 多種封裝 178。 商用級芯片溫寬為 0176。 C to 70176。 C 工業(yè)級芯片溫寬為 40176。 C to 85176。 C 芯片接口說明 178。 CS_ 片選使能低電平芯片使能 178。 CH0 模擬輸入通道 0 或作為 IN使用 178。 CH1 模擬輸入通道 1 或作為 IN使用 178。 GND 芯片參考 0 電位地 178。 DI 數(shù)據(jù)信號輸入選擇通道控制 178。 DO 數(shù)據(jù)信號輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出 178。 CLK 芯片時鐘輸入 178。 VVREF 電源輸入及 參考電壓輸入復(fù)用 圖 22 ADC0809是采樣分辨率為 8位的以逐次逼近原理進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件其內(nèi)部有一個 8通道多路開關(guān)它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號只選通 8路模擬輸入信號中的一個進行 AD 轉(zhuǎn)換 主要特點 ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 AD 轉(zhuǎn)換器 它由 8 路模擬開關(guān)地址鎖存與譯碼器比較器位開關(guān)樹型 AD 轉(zhuǎn)換器逐次逼近寄存器邏輯控制和定時電路組成 圖 23 下面說明各引腳功能 IN0～ IN78 路模擬量輸入端 8 位數(shù)字量輸出端 ADDAADDBADDC3 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 START AD 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 AD 轉(zhuǎn)換 EOC AD 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出當(dāng) AD 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(dāng) AD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 REFREF基準電壓 VCC 電源單一＋ 5V GND 地 23 液 晶顯示器的簡介 LCD1602 字符型液晶顯示器的特點及其用法 單 5V 電源電壓低功耗長壽命高可靠性 內(nèi)置 192 種字符 160 個 5179。 7 點陣字符和 32 個 5179。 10 點陣字符 具有 64 個字節(jié)的自定義字符 RAM 可自定義 8 個 5179。 8 點陣字符或 4 個 5179。 11點陣字符 顯示方式 STN 半透正顯 驅(qū)動方式 116 并口 15 串口 背光方式底部 LED 通訊方式 4 位或 8 位并口可選 標準的接口特征適配 MC51 和 M6800 系統(tǒng) MPU 的操作時序 LCD1602 液晶顯示屏的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示表 23 表 23 LCD1602 液晶主要參數(shù) 顯示容量 16179。 2 個字符 芯片工作電壓 4555V 工作電流 20mA 50V 模塊最佳工作電壓 50V 字符尺寸 295179。 435 mm 帶中文字庫的 128X64 是一種具有 4 位 8 位并行 2 線或 3 線串行多種接口方式內(nèi)部含有國標一級二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊其顯示分辨率為 128179。 64 內(nèi)置 8192 個 1616 點漢字和 128 個 168 點 ASCII 字符集利用該模塊靈活的接口方式和簡單方便的操作指令可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面可以顯示 8179。 4 行 16179。 16 點陣的漢字 也可完成圖形顯示低電壓低功耗是其又一顯 著特點由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊基本特性 低電源電壓 VDD3055V 顯示分辨率 128179。 64 點 內(nèi)置漢字字庫提供 8192 個 16179。 16 點陣漢字 簡繁體可選 內(nèi)置 128 個 16179。 8 點陣字符 2MHZ 時鐘頻率 顯示方式 STN 半透正顯驅(qū)動方式 132DUTY15BIAS 視角方向 6 點背光方式側(cè)部高亮白色 LED 功耗僅為普通 LED 的 15110 通訊方式串行并口可選內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路無需外加負壓 無需 片選信號簡化軟件設(shè)計工作溫度 0 度 55 度 存儲溫度 20 度 60度 24 電源電平轉(zhuǎn)換芯片 232 芯片是美信 IM 公司專為標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片使用 5 單電源供電 220– 249系列線驅(qū)動器接收器專為 EIATIA232E以及 V28V24通信接口設(shè)計 25 數(shù)據(jù)選擇器 在多路數(shù)據(jù)傳送過程中能夠根據(jù)需要將其中任意一路選出來的電路叫做數(shù)據(jù)選擇器也稱或數(shù)據(jù)選擇器 MUX 的邏輯功能是在地址選擇信號的控制下從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號 有選 14 選 18 選 1 和 16 選 1 等類型的數(shù)據(jù)選擇器 有數(shù)字信號的數(shù)據(jù)選擇器如 74LS15174HC151 也有針對模擬信號的數(shù)據(jù)選擇器如 74HC4051 在本設(shè)計中主要是選通模擬輸入信號故用 74HC4051 第 3 章 串口通信基礎(chǔ)理論 隨著微機特別是單片機的發(fā)展其應(yīng)用已從單機逐漸向多機或聯(lián)網(wǎng)而多機應(yīng)用的關(guān)鍵又在于微機之間的相互通訊互傳數(shù)據(jù)信息在微型計算機系統(tǒng)中 CPU 與外部的基本通訊方式有兩種并行通訊數(shù)據(jù)的各位同時傳送串行通訊數(shù)據(jù)一位一位順序傳送在并行通訊中數(shù)據(jù)有多少位就需要多少條傳送線而串行通訊只需要一對傳送線故串行通訊能節(jié)省傳送線特別是當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)很多和遠距離 數(shù)據(jù)傳送時這一優(yōu)點更加突出但串行數(shù)據(jù)也有缺點那就是速度比并行通訊要慢 1 串行通訊是指將構(gòu)成字符的每個二進制數(shù)據(jù)位依據(jù)一定的順序逐位進行傳送的通訊方法在串行通訊中有二種基本的通訊方式異步通訊和同步通訊 2 串行通訊中要把數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方必須使用通訊線路數(shù)據(jù)在通訊線路兩端的工作 通訊線路或計算機 之間傳送按通訊方式可將數(shù)據(jù)傳輸線路分成三種 1 單工方式 2 半雙工方式 3 全雙工方式 31 兩種常用接口方式 并行接口 并行接口是指 8 位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送這樣數(shù)據(jù)的傳輸率能得到極大的提高但在并 行傳輸中干擾會隨線路長度的增加而增加產(chǎn)生傳輸錯誤因此并行傳輸主要應(yīng)用在近距離數(shù)據(jù)傳輸中如連接打印機端口并行接口主要使用 36針接頭和 25 針 D 形接頭目前以 25 針 D 形接頭為主 串行接口 串行口也是計算機的一種標準接口 PC 機一般至少有兩個串行口 Com1 和Com2 串行口不同于并行口它的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位在一根傳輸線上傳送的這樣串行口較并行口能夠進行遠距離傳送信息串行口通常使用 9針 D形連接器有些老式則使用 25 針 D 形連接器 由于 CPU 與接口間按并行方式傳輸接口與外設(shè)之間按串行方式傳輸因此在串行接口中要由接收移位寄 存器把串行方式轉(zhuǎn)換成并行方式由發(fā)送移位寄存器把并行方式轉(zhuǎn)換成串行方式完成這種轉(zhuǎn)換功能的電路叫做通用異步收發(fā)機 UART 32 RS232 串行接口標準 目前 RS232 是 PC 機與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口 RS232 被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標準 [37] RS232 采用不平衡傳輸方式收發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對信號地 9 針串口引腳和 25 針串口引腳定義如表 31 所示 表 31 9 針串口引腳與 25 針串口引腳定義 9 針串口 DB9 25 針串口 DB25 針號 功能說明 縮寫 針號 功能說明 縮寫 1 數(shù)據(jù)載波檢測 DCD 8 數(shù)據(jù)載波檢測 DCD 2 接收數(shù)據(jù) RXD 3 接收數(shù)據(jù) RXD 3 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 2 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 4 數(shù)據(jù)終端準備 DTR 20 數(shù)據(jù)終端準備 DTR 5 信號地 GND 7 信號地 GND 6 數(shù)據(jù)設(shè)備準備好 DSR 6 數(shù)據(jù)設(shè)備準備好 DSR 7 請求發(fā)送 RTS 4 請求發(fā)送 RTS 8 清除發(fā)送 CTS 5 清除發(fā)送 CTS 9 振鈴指示 DELL 22 振鈴指示 DELL 典型的 RS232信號在正負電平之間擺動在發(fā)送數(shù)據(jù)時發(fā)送 端驅(qū)動器輸出正電平在 5V15V 負電平在 5V15V 在接收數(shù)據(jù)時接收器的典型工作電平是 3V12V 和 3V12V 串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送數(shù)據(jù)針腳就能實現(xiàn)其連接方式如表 32 所示 表 32 串口通信連接方式 9 針 9 針 25 針 25 針 9 針 25 針 2 3 3 2 2 2 3 2 2 3 3 3 5 5 7 7 5 7 33 VB 編程過程中使用到的 MSComm 控件 MSComm 控件全稱為 Microsoft Communications Control 是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows下串行通行編程的 ActiveX控件它為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法通過對此控件的屬性和事件進行相應(yīng)編程操作就可以輕松實現(xiàn)串口通信 MSComm 控件處理通信的方式 MSComm 控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)為應(yīng)用程序提供串行通信功能MSComm 控件提供兩種處理通信的方式事件驅(qū)動方式和查詢方式 事件驅(qū)動方式 事件驅(qū)動通信是處理串行端口交互作用的一種非常有效地方法這種式下在事件發(fā)生時如在串口接收緩沖 區(qū)有字符等可以利用 MSComm控件的 OnComm事件捕獲并處理這些通信事件 OnComm 事件還可以檢查和處理通信錯誤在編程過程中可以在 OnComm 事件處理函數(shù)中加入自己的代碼這種方法的優(yōu)點使程序響應(yīng)及時可靠 2 查詢方式 查詢方式實質(zhì)上還是事件驅(qū)動在有些情況下這種方式顯得更為便捷在程序的關(guān)鍵功能后可以通過檢查 CommEvent 屬性的值來查詢事件和錯誤編寫自己的程序代碼 ． MSComm 控件的主要屬性 MSComm 控件很多重要的屬性常用屬性的功能如下 CommPort 屬性設(shè)置并返回通信端口號 Input 屬性返 回并刪除接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)流 Output 屬性往傳輸緩沖區(qū)中寫數(shù)據(jù)流 PortOpen 屬性設(shè)置并返回通信端口的狀態(tài)開或關(guān) Settings 屬性設(shè)置并返回波特率奇偶校驗數(shù)據(jù)位和停止位參數(shù) InputLen屬性確定被 Input屬性讀取的字符數(shù)設(shè)置 InputLen為 0時則 Input屬性讀取緩沖區(qū)中的全部數(shù)據(jù) InputMode 屬性確定用 Input 屬性讀取的數(shù)據(jù)類型設(shè)置 InputMode 為InputModeText 時 Input 屬性通過一個 Variant 返回文本數(shù)據(jù)設(shè)置為InputModeBinary 時 Input 屬性通過一個 Variant 返回一個二進制數(shù)據(jù)數(shù)組 第 4 章 總體方案設(shè)計 本次設(shè)計的總體框圖如下圖 41 液晶顯示器 STC89C52 獨立按鍵 時鐘晶振 復(fù)位電路 PC 機頁面顯示 RS232 聲光報警 甲烷氣體傳感器 乙醇氣體傳感器 其他氣敏傳感器 圖 41 總體框圖 單片機內(nèi)部有一個全雙工的收發(fā)緩沖器 SBUF 這兩個在物理上獨立的接收發(fā)射器即可以接收也可以發(fā)射數(shù)據(jù)它們地址 99H 在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器就可以方便的設(shè)計成標準 的 RS232接口在設(shè)計中以 PC機為主機單片機為從機通過串行接口構(gòu)成主從系統(tǒng)設(shè)計其串行通信的基本功能 Visual Basic 簡稱 VB 是 Windows 操作系統(tǒng)下簡單易學(xué)高效的應(yīng)用軟件開發(fā)工具因其具有面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法友好的用戶界面編程高效數(shù)據(jù)處理及驅(qū)動底層硬件功能強等優(yōu)點而受到廣泛的使用系統(tǒng)設(shè)計時 PC機的通信程序使用 Visual Basic 編寫單片機的程序用 C 語言編寫 以下介紹本次設(shè)計的各個模塊中使用到的具體器件 41 STC89C52 MCU STC89C52 是的低電壓高性能 CMOS 8 位單片機片內(nèi)含 8K bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器 PEROM 和 256K bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器器件采用高密度非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)與標準 MCS51指令系統(tǒng)及 8051產(chǎn)品引腳兼容片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 FLASH 存儲單元功能強大 STC89C52 單片機適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合 它的主要性能參數(shù)如下 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 1000 次寫擦循環(huán) 時鐘頻率 0Hz24MHz 三級加密存儲器 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個可編程 IO 口線 3 個 16 位定時計數(shù)器 6