【正文】 如以一個四。B．LED 動態(tài)顯示方式在多位 LED 顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個 8 位 I/O 口控制，形成段選線的多路復(fù)用。LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。A．LED 靜態(tài)顯示方式LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極或是共陽極連接在一起并接地（或是+5V） ；每段的段選線（a～dp）分別與一個 8 位的鎖存器輸出連接。根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接方法也各不同。7 段 LED 的段碼如下表 所示： 表 7 段 LED 的段碼顯示字符共陰極段碼 共陽極段碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽極段碼 0 3FH C0H c 39H C6H 1 06H F9H d 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CCEH 7 07H F8H y 6EH 91H 8 7FH 80H H 76H 89H 9 6FH 90H L 38H C7H A 77FH 88H “滅” 00H FFH B 7CH 83H …… …… ……（2） LED 顯示器工作原理由 N 個 LED 顯示塊可以接成 N 位 LED 顯示器。控制不同組合的二級管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。LED 顯示器是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價輸出設(shè)備。七段 LED 顯示管比八段 LED 少一只發(fā)光二極管 SP，其它和八段 LED 相同。LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。（1） LED 的結(jié)構(gòu)原理發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)變成光能的半導(dǎo)體器件。這種顯示方式雖然簡便，電路也最簡單，但顯示的位數(shù)很少（最多四位） 。 事故處理電路 顯示電路的設(shè)計現(xiàn)在驅(qū)動 LED 數(shù)碼管流行采用單片機設(shè)計電路，但發(fā)現(xiàn)一些顯示（LED 數(shù)碼管）電路設(shè)計復(fù)雜，沒有充分利用單片機的電器特點、沒有采用“硬件軟化”的方法。輸出部分的地線接機殼或大地，MCS8051系統(tǒng)的電源地線浮空、不與交流電源的地線相接，這樣可以避免輸出部分電源變化對單片機電源的影響，減小系統(tǒng)所受的干擾，提高系統(tǒng)可靠性。方案選用 4N25。不至于回饋、影響另一端的電路。在本設(shè)計中，主要是起隔離、控制的作用，一頭連接單片機，另一頭連接電動機的驅(qū)動電路。在傳輸脈沖信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。③光電耦合器可作為線性耦合器使用在發(fā)光二極管上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。當(dāng) IF0 時，在一定的 IF 作用下，所對應(yīng)的 IC 基本上與 VCE 無關(guān)。(2)基本工作特性①共模抑制比很高在光電耦合器內(nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?pF 以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。 光電耦合器概述 光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電—光—電轉(zhuǎn)換器件。為防止市電對系統(tǒng)的干擾，T1和T2端都經(jīng)過光電耦合管對電磁閥和排風(fēng)扇進(jìn)行控制。單個傳感器電路在上文中已經(jīng)介紹到了，傳感器與ADC0809的連接電路圖如圖。分類方法 傳感器的種類 說 明按輸入量分類位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等傳感器按被測物理量命名按工作原理分類 應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等 傳感器以工作原理命名結(jié)構(gòu)型傳感器 傳感器依賴其結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實現(xiàn)信息的變化按物理現(xiàn)象分類物性型傳感器傳感器依賴其敏感元件的物理特性來實現(xiàn)信息的變化能量轉(zhuǎn)換型傳感器傳感器直接將被測量的能量直接轉(zhuǎn)化成輸出量的能量按能量關(guān)系分類能量控制型傳感器由外部供給傳感器能量，而由被測量來控制輸出能量模擬式傳感器 輸出量為模擬量按輸出信號分類數(shù)字式傳感器 輸出量為數(shù)字量 轉(zhuǎn)換結(jié)果送單片機P1 口供單片機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這樣不僅簡化了電路，而且還降低了成本，實為良好的選擇。為此我們選擇高溫型一氧化碳傳感器 TP2。(9)由于傳感元件的輸出信號一般比較小，為了便于能夠驅(qū)動控制電路，在傳感器電路中還應(yīng)該包括放大器。 (7)體積小、重量輕、價格低廉。(5)時間老化特性優(yōu)良，抗腐蝕性強。(2)滯后、漂移誤差小，(3)動態(tài)特性良好。(4)傳感器的分類 傳感器的分類見表 所示： 傳感器設(shè)計要點根據(jù)以上對傳感器相關(guān)知識的介紹，我們可以明確傳感器是測量、控制系統(tǒng)的入口，必須具備良好的性能。使用較多的是電橋電路，也使用其他特殊電路，如高阻抗輸入電路、脈沖調(diào)寬電路、維持振蕩的激振電路等。測量電路——能把傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、控制和處理的有用電傳號的電路。 傳感元件可以直接感受被測量(—般為非電量)而輸出與被測量成確定關(guān)系的電量。通常可用方塊圖來表示，如下圖 所示： 圖 傳感器的組成敏感元件——直接感受被測量(一般為非電量)，并輸出與被測量成確定關(guān)系的其它量(也可以包括電量)的元件。檢測控制系統(tǒng)處于某種狀態(tài)的信息，并由此控制系統(tǒng)的狀態(tài)， 或者跟蹤系統(tǒng)變化的目標(biāo)值。例如，磁盤與光盤的信息讀出磁頭就是一種傳感器。②信息數(shù)據(jù)的交換把以文字、符號、代碼、圖形等多種形式記錄在紙或膠片上的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機、傳真機等易處理的信號數(shù)據(jù)。這樣可以對系統(tǒng)或裝置進(jìn)行正常運行與安全管理。同時傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之—。圖 USB 供電示意圖 傳感器概述(1)傳感器的定義人們通常將能把非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為傳感器，傳感器實質(zhì)是一種功能塊，其作用是將來自外界的各種信號轉(zhuǎn)換成電信號：它是實現(xiàn)測試與自動控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。使用的 810E2U 主板已經(jīng)使用 5VSB 為 USB 設(shè)備供電。左右權(quán)衡之后，使用 5VSB 為USB 供電。 供電模式：進(jìn)行 STR 休眠喚醒后返回系統(tǒng)時因 USB 設(shè)備經(jīng)過從失電至得電過程，有可能出現(xiàn)喚醒后 USB 設(shè)備無法工作必須重新插拔 USB 設(shè)備才能重新使用，雖然可以 修改 BIOS 使得 USB 設(shè)備在這種情況下能使用，但將經(jīng)常發(fā)生 STR 后重新查找 USB 設(shè)備的問題。但是目前 USB 設(shè)備生產(chǎn)廠家混雜，很多廠家生產(chǎn)的設(shè)備超出了 USB SPEC 的要求同時為了 COSTDOWN 沒有使用外置電源。 供電模式：所有電源對 5VSB 的最大電流都有規(guī)格定義，一般為 1A～2A。在過去由于商用機型很少使用 USB 設(shè)備，因此對于 USB 供電模式并沒有嚴(yán)格的要求，隨著 USB 設(shè)備的大量出現(xiàn)，不得不考慮這個問題。兩種 供電模式的主要區(qū)別為： 1. 5VSB 供電模式下，系統(tǒng)關(guān)機（S5）或進(jìn)入休眠（S3）后 5VSB 仍然存在，USB 端口仍然會有 5V 電壓；使用 5V 供電（不論是直接使用電源的 5V 還是由其它地方分壓而來）在休眠后 USB 端口沒有電壓。下面對 USB 供電做簡單介紹。編程器接口電路如圖 ：本次設(shè)計中應(yīng)用的電源為+5V 直流電壓源。在寫入程序時，應(yīng)用單片機的, 以及 RESET 四個端口。由于應(yīng)用 0809 的時序和單片機時序的不同，時鐘端不能直接相連，之間應(yīng)加入一個分頻電路，采用 D 觸法器。此次設(shè)計是單片機應(yīng)用的一個最小系統(tǒng)。 在實際應(yīng)用時，A/D 的輸入端接至采樣－保持電路的輸出。一次 A/D 轉(zhuǎn)換的過程就完成了。由啟動命令 START 啟動轉(zhuǎn)換。當(dāng)在此輸入端供給一個有效信號時，打開輸出三態(tài)緩沖器，把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果輸至數(shù)據(jù)總線。當(dāng)轉(zhuǎn)換完成，輸出信號 (End of Convert)有效（低電平有效） 。其中，START 為啟動命令，高電平有效。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號在內(nèi)部鎖存，通過三態(tài)緩沖器接至輸出端。（1）ADC 0809 功能方框圖模擬輸入部分有 8 路多路開關(guān)，可由三位地址輸入 ADDA、ADDB、ADDC 的不同組合來選擇（這三條地址輸入信號可鎖存） 。⑦輸出與 TTL 兼容。⑤輸出有三態(tài)緩沖器控制。③轉(zhuǎn)換時間為 100us。1/2 LSB 和177。輸出的數(shù)字信號有 TTL 三態(tài)緩沖器控制，故可直接連至數(shù)據(jù)總線。片內(nèi)有 8 路模擬開關(guān)，可控制選擇 8個模擬量中的一個。ADC0809 是 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，它是采用逐次逼近的方法完成 A/D 轉(zhuǎn)換的。要選擇適當(dāng)?shù)?ADC，要看其使用目的。V—F 變換型 ADC，突出優(yōu)點是高精度，其分辨率可達(dá) 16 位以上，價格低廉，但轉(zhuǎn)換速度不高。逐次比較型 ADC，在轉(zhuǎn)換速度上同雙積分型相比要快得多。還有電壓—頻率變換器(V—F 變換器)構(gòu)成的 ADC。下面介紹設(shè)計中如何使用 ADC0809 的功能。復(fù)位電路參數(shù)RC的選擇，應(yīng)能保證復(fù)位高電平持續(xù)時間大于兩個機器周期 [3]。按鈕復(fù)位又分為按鈕電平復(fù)位和按鈕脈沖復(fù)位。MCS51 單片機通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種復(fù)位方式。C～十1500℃。P3 口對應(yīng)引腳用于控制信號時的情況如表 所示。P1 是一個純 I／O 口，它只用于數(shù)據(jù)的輸入輸出。其中，P0 口是地址／數(shù)據(jù)復(fù)合總線，它用于傳送低 8 位地址 A0～A7；也用于傳送數(shù)據(jù) D0～D7。作輸出時數(shù)據(jù)可以鎖住；作輸入時數(shù)據(jù)可以緩沖。并行 I／O 接口有 P0、PP2 和 P3 共四個，它們都是 8 位并行端口。定時和控制部件用于產(chǎn)生指令執(zhí)行的同步信號及微操作信號。 ALU 部件含有 ALU 單元以及累加器 Acc、寄存器 B、棧指針 SP、數(shù)據(jù)指針 DPTR、程序狀態(tài)字 PSW、暫時寄存器 TMPTMP2 等。 EPROM 有保險功能，可保護 EPROM 防止軟件誤寫入 ，可擴展用途。 32 條 I／O 線，輸出輸入能力強。 ／計數(shù)器。8051 的封裝管腳如圖 所示 [2]。單片機（MICROCONTROLLER，又稱微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機算計，這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存貯器 RAM、程序存貯器 ROM、定時器/計數(shù)器和多種 I/O 接口電路。主控電路中，以單片機為主體，通過分析 A/D 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值，控制事故處理模塊的運行。在這次畢業(yè)設(shè)計中用到的主要芯片有單片機 MCS805模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC080LED 數(shù)碼顯示器等。利用單片機實現(xiàn)綜合控制。 在模擬電子技術(shù)方面，主要用來放大傳感器檢測信號和驅(qū)動發(fā)光二極管以顯示傳感器檢測到氣體濃度。本設(shè)計應(yīng)用到的基本的硬件和軟件知識將在本節(jié)里作簡單的介紹。 設(shè)計使用的基本知識介紹 我們在學(xué)校里學(xué)到的幾乎都屬于