【正文】 這次設(shè)計(jì)中讓我感受最大的是通過(guò)查找資料及編寫(xiě)論文，使我的思維開(kāi)闊了很多，同時(shí)解決問(wèn)題的能力得到了很大的提高。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以單片機(jī) AT89C52 為核心部分，利用 空氣質(zhì)量 傳感 器 QS01 技術(shù)和 實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)空氣污染程度 的檢測(cè)，通過(guò)軟件的編程實(shí)現(xiàn) 空氣質(zhì)量超標(biāo)聲光報(bào)警同時(shí)啟動(dòng)空氣清新機(jī)。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心部分，利用 空氣質(zhì)量傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的 檢測(cè)，通過(guò)軟件的編程實(shí)現(xiàn) 車(chē)內(nèi)空氣的凈化功能 。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總 結(jié) 33 總 結(jié) 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的艱苦努力，我 在本次設(shè)計(jì)中通過(guò) 設(shè)計(jì)車(chē)內(nèi)空氣凈化和清潔裝置過(guò)程中體會(huì)到， 特別是用單片機(jī)軟件處理控制過(guò)程，是單片機(jī)在自動(dòng)控制領(lǐng)域中的靈活運(yùn)用 。此設(shè)備也可用于室內(nèi)。能通過(guò)空氣凈化裝置，快速的將汽車(chē)內(nèi)的不良空氣凈化。由單片機(jī)來(lái)判斷空氣質(zhì)量是否合格。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、時(shí)間等因素限制，本設(shè)計(jì)沒(méi)有進(jìn)行軟件調(diào)試 ，這也是本設(shè)計(jì)中最大的不足 。 [12] 圖 331 報(bào)警電路 圖 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 29 21251KR2D1D21KR2 注： 接綠燈 接紅燈 報(bào)警響 =1 紅燈亮 =1 判斷是否報(bào)警？ 聲光報(bào)警流程圖 332 Y N 綠燈亮 =1 延時(shí) 綠燈滅 =0 報(bào)警停 =0 紅燈滅 =0 延時(shí) 開(kāi)始 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 30 報(bào)警程序 報(bào)警程序： SUBB A 47H 上限高位比較 JNC LOOP2 SUBB A, 48H 下限低位比較 JNC LOOP2 SETB 亮綠燈 LCALL DELAY 延時(shí) 10MS CLR 熄滅綠燈 SJMP LOOP LOOP2: SETB 亮紅燈 SETB 聲音 報(bào)警 SETB ，調(diào)節(jié) LCALL DELAY 延時(shí) 10MS CLR 熄滅紅燈 CLR 聲音報(bào)警不響 LOOP： MOV TH0， 15H 重新載入定時(shí)器初值 MOV TL0， A0 SJMP START 報(bào)警延時(shí)程序 DELAY: MOV R5, 10 DL0: MOV R6, 0AH DL2: MOV R7, 18H DL1: NOP NOP DJNZ R7, DL1 DJNZ R6, DL2 DJNZ R5， DL0 RET 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 軟件調(diào)試 31 4 軟件調(diào)試 根據(jù)方案設(shè)計(jì)的要求，電路按模塊調(diào)試，各模塊逐個(gè)調(diào)試通過(guò)后再聯(lián)調(diào)。 當(dāng)單片機(jī) 端輸出高電平時(shí)，晶 體三極管工作在放大狀態(tài)，極電流作用在蜂鳴器上，使蜂鳴器發(fā)出響聲 。在 AT89C52 的 ，當(dāng) AT89C52 判斷空氣質(zhì)量不合格時(shí)，使 。 [11] A/D 轉(zhuǎn)換流程圖及程序 A/D 轉(zhuǎn)換程序： MVT0： MOV R3, 30H R3 做為地址指針，指向存放數(shù)據(jù)的片內(nèi) RAM 地址 MOV R4, 78H 立即數(shù)的最低 3 位用于選擇通道，做高位必須為0 才能啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換器 MOVX R4, A 啟動(dòng)所選擇通道的 A/D 轉(zhuǎn)換， A 值無(wú)意義 SETB EA 總開(kāi)中斷 SETB EX1 開(kāi)外部中斷 1 CLR F0 清采樣完成標(biāo)志 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 26 NEXT JBC F0,ELSE 采樣標(biāo)志已建起，清 該標(biāo)志，轉(zhuǎn) ELSE SJMP NEXT ELSE LJMP TRANS TRANS: MOVX A, R4 自 ADC0809 讀得轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量 MOV R3, A 存放片內(nèi) RAM INC R3 修改地址指針 MOVX R4 ,A 啟動(dòng)新輸入通道的 A/D 轉(zhuǎn)換 SETB F0 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 27 報(bào)警功能模塊 初始化 定時(shí) 判斷是否采樣結(jié)束？ 結(jié)束 Y N 選擇通道并啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 采樣 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖 322 開(kāi)始 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 28 報(bào)警功能模塊電路及流程圖 21KR21LS1SpeakerQ290134K7R20C1 報(bào)警模塊的軟件功能：標(biāo)志位 11為報(bào)警， 00為不報(bào)警，它們都存放在寄存器 47H里。 ADC0809N的轉(zhuǎn)換資料。 就上述歸納： ADC0809N開(kāi)始進(jìn)行模 /數(shù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三 態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換 得到的數(shù)據(jù)。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。通道選擇表如下表所示。當(dāng) ALE線為高電平時(shí)地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換完畢后發(fā)出中斷請(qǐng)求等待讀取數(shù)據(jù)。 主程序 ：定時(shí)器 初始化 ，用于讀取空氣質(zhì)量時(shí)序 。 整套系統(tǒng)由軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，系統(tǒng)主程序用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，系統(tǒng)先對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行采集，并與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)超標(biāo)時(shí)系統(tǒng)控制聲光報(bào)警 且 同時(shí)凈化空氣。對(duì)于串行接口中斷及定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 中斷， CPU響應(yīng)中斷后沒(méi)有用硬件清除中斷標(biāo)志位，必須由用戶編制的中斷服務(wù)程序來(lái)清除相應(yīng)的中斷標(biāo)志。 中斷請(qǐng)求的撤除 CPU 響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，在中斷返回（執(zhí)行 RETI）前，必須撤除請(qǐng)求，否則會(huì)錯(cuò)誤地再一次引起中斷過(guò)程。中斷服務(wù)程序的最后一條指令必須是中斷返回指令 RETI。 [8] 中斷響應(yīng) MCS51 的 CPU在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 期間順序采樣各中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，如有置位，且下列三種情況都不存在，那么，在下一周期的 S1 期間響應(yīng)中斷。①定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 中斷優(yōu)先級(jí)選擇位 PT2②串行口中斷優(yōu)先級(jí)選擇位 PS③定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1中斷優(yōu)先級(jí)選擇位 PT1④外部中斷 1中斷優(yōu)先級(jí)選擇位 PX1⑤ 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0中斷優(yōu)先級(jí)選擇位 PT0⑥外部中斷 0中斷優(yōu)先級(jí)選擇位 PX0。 2）中斷優(yōu)先權(quán)選擇： MCS51 單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，它是由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP 控制。且 1— 中斷允許， 0— 中斷屏蔽 。中斷屏蔽觸發(fā)器與中斷允許觸發(fā)器由中斷允許寄存器 IE 控制工作。與中斷系統(tǒng)工作有關(guān)的特殊功能寄存器有中斷允許控制寄存器 IE、中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 IP以定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON 等。 SETB 本章小結(jié) 本章闡述各控制模塊工作原理，具體內(nèi)容分為以下幾部分： （ 1）簡(jiǎn)單介紹了 AT89C52 （ 2）空氣質(zhì)量傳感器簡(jiǎn)介及工作原理 （ 3）對(duì) A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ADC0809N 簡(jiǎn)單介紹。因此，在本設(shè)備中，被吸附在活性碳微孔中的有毒有害氣體分子，是不可能自己泄露出來(lái)的。 被吸附的有毒有害氣體的分子從活性碳的微孔中釋放出來(lái)的過(guò)程，叫活性碳的“脫附”，或者叫活性炭的“再生”。 凈化空氣用的活性碳內(nèi)部有發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)和豐富的微 孔組織，這些微孔組織具有強(qiáng)大的吸附力場(chǎng)，當(dāng)空氣中的有毒有害氣體與活性炭接觸時(shí)，活性炭微孔強(qiáng)大的吸附力場(chǎng)，能將有毒氣有害體的分子吸附到微孔內(nèi)。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能。 活性炭在世界上廣泛應(yīng)用于生化防毒面具、制藥、化學(xué)氣體清除、純凈水過(guò)濾等領(lǐng)域，技術(shù)成熟、安全可靠，無(wú)毒性和副作用。 空氣凈化裝置 的工作原理 在本文設(shè)計(jì)中采用活性炭的吸附跟負(fù)離子交換器來(lái)做為空氣凈化裝置 ， 凈化原理 如圖 251 所示 。 （ 6） 異步清零 當(dāng) R0（ 1）、 R0（ 2）均為“ 1”； S9（ 1）、 S9（ 2）中有“ 0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)異步清零功能，即 QDQCQBQA=0000。 （ 4） 若將 CP1 與 QD相連，計(jì)數(shù)脈沖由 CP2 輸入， QA、 QD、 QC、 QB 作為輸出端，則構(gòu)成 異步 5421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 （ 2） 計(jì)數(shù)脈沖從 CP2輸入， QDQLQH 作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 ADC0809N 與單片機(jī)的連接示意圖： 圖 233 ADC0809N與單片機(jī)的連接圖 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各模塊工作原理及電路設(shè)計(jì) 17 DM74LS90N 功能 圖 241 74LS90 引腳圖 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各模塊工作原理及電路設(shè)計(jì) 18 表 242 74LS90 功能表 通過(guò)不同的連接方式， 74LS90 可以實(shí)現(xiàn)四種不同的邏輯功能；而且還可借助R0（ 1）、 R0（ 2）對(duì)計(jì)數(shù)器清零，借助 S9（ 1）、 S9（ 2）將計(jì)數(shù)器置 9。 Vref——參考電源參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。 OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻； OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 D0為最低位， D7為最高 OE——輸出允許信號(hào)。 D7～ D0——數(shù)據(jù)輸出線。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。 ADC0809 的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。 通道端口選擇線， A 為低地址， C 為高地址，引腳圖中為 ADDA， ADDB 和 ADDC。 START 上升沿時(shí)，復(fù)位 ADC0809； START 下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開(kāi)始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持 低電平。對(duì)應(yīng) ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－ 5V。多路開(kāi)關(guān)可選通 8個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖 221 空氣質(zhì)量傳感器 管腳排列 圖 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各模塊工作原理及電路設(shè)計(jì) 12 下 表 223 所列為 空氣質(zhì)量傳感器 R0電壓與空氣污染程度參數(shù) [18] R0電壓值 空氣污染指數(shù) API 質(zhì)量狀況 0～ 12mv 0～ 50 .優(yōu) 13～ 20mv 51～ 100 良 . 21～ 40mv 101～ 200 輕度污染 困倦無(wú)力 41～ 60mv 201～ 300 中度污染 精神恍惚 60mv 300 嚴(yán)重污染 強(qiáng)烈癥狀出現(xiàn)某些疾病 . 圖 222 空氣質(zhì)量傳感器電路 圖 表 223 空氣質(zhì)量傳感器 R0電壓與空氣污染程度參數(shù)表 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各模塊工作原理及電路設(shè)計(jì) 13