【正文】 單片機(jī)控制繼電器的吸合與斷開(kāi)，來(lái)實(shí)現(xiàn) 排氣扇的 啟動(dòng)和停止。我們所用到的元器件有：兩個(gè)電阻、 一個(gè)光耦 、一個(gè)三極管 、一個(gè)二極管和一個(gè)繼電器。我們把單片機(jī) P2 口的第三管腳， 即 直接與光耦的1 引腳相連， 4 腳串連一個(gè)電阻和 5 伏的電源連接。 3 引腳直接接 5 伏電源， 2 引腳通過(guò)電阻與三極管的基極 b 相連。三極管的發(fā)射極 e 接地，集電極 c 接繼電器線圈的一端，線圈的另一端與 5 伏的 電源相連，再在繼電器線圈的兩端反相并聯(lián)一個(gè)二極管。則所得電路原理圖如圖 410 所示 。由圖可見(jiàn) ，當(dāng)給 管腳置為低電平時(shí)，光耦導(dǎo)通，從而三極管也導(dǎo)通，繼電器吸合接通排氣扇的工作電路 。 圖 410 控制執(zhí)行電路圖 報(bào)警電路 根據(jù)課題要求和系統(tǒng)需要，我們的系統(tǒng)中要有一個(gè)報(bào)警電路，考慮到成本問(wèn)題，我黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 們一開(kāi)始就決定要設(shè)計(jì)一個(gè)比較簡(jiǎn)單的報(bào)警電路，首先我們必須要有一個(gè)報(bào)警器，在這里我們選擇了常用的蜂鳴器，要使這個(gè)蜂鳴器進(jìn)行工作，直接接電源是不能發(fā)出報(bào)警的。那么就需要 加一個(gè)電流放大器 件，我們使用了 NPN 三 極管 8050 與電源連接來(lái) 對(duì)電流進(jìn)行放大 。在這部分設(shè)計(jì)中，用 AT89C52 的 P2 口來(lái)與報(bào)警電路進(jìn)行相連， P2 口作為輸出口，該位的輸出引腳由內(nèi)部的拉高電路拉成高電平。選擇的是 P2 口中的 引腳與報(bào)警電路進(jìn)行連接，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行到需要報(bào)警時(shí)， 口由內(nèi)部軟件設(shè)計(jì)將得到一個(gè)高電平，如果直接與蜂鳴器相連， 由于電流過(guò)小， 將不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，如果直接與8050 相連接，單片機(jī)直接給出的電源將超過(guò)其正常工作的電壓范圍。所以我們?cè)谥虚g再串聯(lián)一個(gè)電阻， 進(jìn)行限流， 就能夠達(dá)到預(yù)計(jì)的要求。故報(bào)警電路將由一個(gè)電阻，一個(gè)三極管和 一個(gè)蜂鳴器 組成 ?？梢钥吹竭@個(gè)電路相當(dāng)簡(jiǎn)單，并且也能夠?qū)崿F(xiàn)其基本功能。 根據(jù)以上的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)出的報(bào)警部分電路圖如圖 411 所示。 圖 411 報(bào)警部分電路圖 本章小結(jié) 本章介紹了系統(tǒng)中所涉及的各部分電路的功能，它包括電源部分電路、采集部分電路、液晶顯示部分電路、控制部分電路。根據(jù)課題需要將設(shè)計(jì)出配合系統(tǒng)功能的電路圖，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 第 5章 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì) 主程序 首先，在主程序書(shū)寫(xiě)開(kāi)始之前，先要完成變量的定義以及顯示器引腳定義，本系統(tǒng)軟件的基本定義如下： 溫度檢測(cè)的變量定義 TEMP EQU 30H ；溫度值存放中間單元定義 TEMP1 EQU 40H ；溫度值高字節(jié)存儲(chǔ)單元定義 TEMP2 EQU 41H ；溫度值低字節(jié)存儲(chǔ)單元定義 顯示器引腳定義 RS EQU ； 寄存器選擇的引腳定義 RW EQU ； 讀寫(xiě)信號(hào)線引腳定義 E EQU ； 使能端定義 其次，完成幾乎每個(gè)程序開(kāi)頭都應(yīng)有的說(shuō)明。例 如： ORG 0000H ；程序開(kāi)始地址 LJMP START ；轉(zhuǎn)初始化 ORG 0003H ；外部中斷 0 入口地址 LJMP EXINT0 ；轉(zhuǎn)外部中斷 0 ORG 0100H 然后，對(duì) DS18B20 的初始化， 開(kāi)外部中斷 0 及顯示接口初始化，以完成顯示模塊 。 LCALL RESET ； DS18B20 的初始化 SETB F0 ；置中斷發(fā)生 標(biāo)志 MOVX @DPTR,A ；啟動(dòng) A/D(=0,WR=0) SETB IT0 ；置外部中斷 0 為邊沿觸發(fā) SETB EX0 ； 允許外部中斷 0 SETB EA ；開(kāi)中斷 LCALL P_INIT_DISP ； 顯示接口初始化 最后，調(diào)用 DS18B20 測(cè)溫子程序、溫度處理子程序、中斷子程序及液晶顯示子程序，并把檢測(cè)到的氣體濃度值與預(yù)存好的臨界濃度值進(jìn)行比較，從 而確定報(bào)警電路及控黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 制執(zhí)行電路的啟動(dòng)與否。 主程序框圖如圖 51 所示。 圖 51 主程流程圖 開(kāi)始 DS18B20 的初始化 開(kāi)外部中斷 0 液晶顯示器初始化 調(diào)用測(cè)溫子程序 調(diào)用溫度處理子程序 采用中斷方式采集可燃性氣體濃度 調(diào)用液晶顯示子程序 顯示字符“ CHAOBIAO” 可燃性氣體濃度是否超標(biāo)？ N Y 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 報(bào)警 調(diào)用液晶顯示子程序 顯示溫度 調(diào)用液晶顯示子程序 顯示字符“ NORMAL” 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 溫度測(cè)量和處理的軟件設(shè)計(jì) DS18B20 的溫度測(cè)量子程序 主要完成對(duì) DS18B20 的初始化，測(cè)溫以及將溫度數(shù)據(jù)由 DS18B20 的暫存存儲(chǔ)器的前兩個(gè)字節(jié)讀出保存在 40H 和 41H 中。其程序流程圖 52 所示。 DS18B20 作為一線總線器件要求采用嚴(yán)格的信號(hào)時(shí)序，以保證數(shù)據(jù)的完整性。而DS18B20 能否正常的工作和得到正確的溫度數(shù)據(jù)決定了整個(gè)設(shè)計(jì)能否成功，所以DS18B20 的初始化、寫(xiě)和讀信號(hào)的軟件編程要嚴(yán)格的按照其時(shí)序進(jìn)行 。 圖 52 DS18B20測(cè)溫子程序流程圖 DS18B20 的初始化程序： RESET: L0: CLR MOV R2, 160 L1: NOP DS18B20 初始化 設(shè)置 DS18B20 分辨率 發(fā) SKIP ROM 命令 發(fā)溫度開(kāi)始轉(zhuǎn)換命令 發(fā)讀溫度命令，從 DS18B20 中讀出兩個(gè)字 節(jié)的溫度數(shù)據(jù)，并存于 40H、 41H 返 回 開(kāi) 始 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 DJNZ R2， L1 SETB ；主機(jī)發(fā)置位脈沖持續(xù) 600181。s MOV R2， 20 L4: DJNZ R2,L4 ；等待 60181。s CLR C ORL C, ；數(shù)據(jù)線應(yīng)變低 JC L0 ；沒(méi)準(zhǔn)備好，重來(lái) MOV R6， 30 L5: ORL C, ； C 中的值與 的值求或再送給 C JC L3 ；數(shù)據(jù)線變高初始化成功 DJNZ R6,L5 ；數(shù)據(jù)線低電平可持續(xù) 240181。s SJMP L0 ；初始化失敗，重 來(lái) L3: MOV R2, 120 L2: DJNZ R2,L2 ；應(yīng)答過(guò)程最少 480181。s RET DS18B20 寫(xiě)子程序 WRITE: MOV R3, 8 WR1: SETB MOV R4, 6 RRC A ； A 中的值帶進(jìn)位右環(huán)移 CLR WR2: DJNZ R4,WR2 ；數(shù)據(jù)線變低 16181。s MOV , C ；命令字按位送 MOV R4, 20 WR3: DJNZ R4,WR3 ；保證整個(gè)寫(xiě)過(guò)程持續(xù) 60181。s DJNZ R3， WR1 SETB RET DS18B20 讀子程序 READ: MOV R6， 8 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 RE1: CLR MOV R4, 4 NOP ；低電平持續(xù) 2181。s SETB ； 改為輸入 RE2: DJNZ R4,RE2 ；等待 12181。s MOV C, RRC A ；按位讀入 MOV R5, 20 RE3: DJNZ R5, RE3 ；保證讀過(guò)程持續(xù) 60181。s DJNZ R6, RE1 ； R6 減 1 不等于 0 跳至 RE1 MOV TEMP, A SETB ； 口置 1 RET 溫度處理子程序 該子程序主要完成對(duì)存放在 40H、 41H 兩單元里的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行十進(jìn)制轉(zhuǎn)化，并用ASCII 碼表示，最后有存回到 40H、 41H 兩單元里的過(guò)程。從而可以得到該子程序的流程圖 53 所示。 取溫度高字節(jié)的低四位放入 A中 累加器 A中值左移四位，并放回 40H 開(kāi)始 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 圖 53 溫度處理子程序流程圖 BASCII： MOV A, 40H ；把 40H 中的值送入 A 中 ANL A, 0FH ； A 中值的高四位清零 RL A RL A RL A RL A ； A 中的值左移四位 MOV 40H, A ；把 A 中的值送回 40H 中 MOV A, 41H ；把 41H 中的值送給 A ANL A， 0F0H ；將 A 中的值低四位清零 RR A RR A RR A RR A ； A 中的值右移四位 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 MOV 41H, A ；把 A 中的值送回 41H 中 MOV A, 40H ；把 40H 中的值送入 A 中 ORL A, 41H ； A 中的值與 41H 中的值求或 MOV B, 0AH ；把立即數(shù) “0A”送入 B 中 DIV AB ； A 中的值整除 B 中的值，商的整數(shù)部分存入 A 中 ADD A, 30H ； A 中的 值加 “30H”，即轉(zhuǎn)換成 ASCII 碼 MOV 40H, A ；將 A 中的值送回 40H 中，為溫度值的十位 MOV A, B ；將 B 中的值送入 A 中 ADD A, 30H ； A 中的值加 “30H”，即轉(zhuǎn)換成 ASCII 碼 MOV 41H, A ； 40H、 41H 分別為溫度十進(jìn)制數(shù) (ASCII 碼 ) 可燃?xì)怏w濃度采集的軟件設(shè)計(jì) 此部分程序設(shè)計(jì)的功能是，采用外部中斷 0 的方法，把經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換的氣體濃度讀入到單片機(jī)中，和預(yù)先存好的氣體濃度臨界值進(jìn)行 比較，從而確定報(bào)警電路及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)或停止。 常用的軟件設(shè)計(jì)方法有兩種：查詢(xún)方式、中斷方式。為了提高 CPU 的工作效力，我們這采用中斷方式來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的采集工作，即用到 CPU 的外部中斷 0。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)端（ EOC）會(huì)由低電平變?yōu)楦唠娖?，利用這一電平的變化，作為外部請(qǐng)求中斷信號(hào)源，而 CPU 的外部中斷 0 為低電平有效，所以我們用了一個(gè)非門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn) EOC 和 INT0 的連接。為了更好的說(shuō)明問(wèn)題，附出相應(yīng)的硬件原理圖，如圖 54所示。 外部中斷 0 的入口地址是 0003H，所以必用的兩條指令是： ORG 0003H LJMP EXINT0 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 圖 54 氣體濃度監(jiān)測(cè)中斷服務(wù)子程序流程圖 由此我們可得氣體濃度監(jiān)測(cè)中斷服務(wù)子