【正文】 2009北京:2003新編單片機原理與應用[M].潘永雄2007北京航空航天大基于Proteus的電路及單片機系統(tǒng)設計與仿真[M].[9]周瀾景北京:電子工業(yè)出版社,2008北京:2003單片微型計算機原理應用與實驗[M].[6]張友德北京:人民郵電出版社,2000北京:2009基于Proteus的單片機應用技術[M].2006北京:[2]周立功西安電子科技大學出版社,最后，向在我做畢業(yè)設計期間給予過我鼓勵、關心、幫助的各位老師、同學表示由衷的敬意！ 參考文獻[1]李建忠在此，我向我的導師劉友澈老師表示深深的謝意。 致 謝在一個學期的畢業(yè)設計中，得到導師劉友澈老師的悉心關懷和指導幫助，使得我的畢業(yè)設計能夠順利完成。報警器還可以與上位機(PC)進行通信，實時傳輸煙霧濃度檢測數(shù)據(jù)，由上位機記錄保存，也可以利用上位機完成實現(xiàn)遠程實時檢測和控制等功能。為提高響應時間，保證傳感器準確地、穩(wěn)定地工作，需要向氣體傳感器持續(xù)供給5V的加熱電壓。使儀器具有結構簡單、性能穩(wěn)定、體積小、成本低等優(yōu)點。本論文設計的氣體報警器由氣體信號采集電路與單片機控制電路兩大部分構成。本論文在對氣體傳感器和報警技術進行深入研究的基礎上，全面比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術特點，合理地確定系統(tǒng)的設計方案。 調(diào)試結果解決了以上的硬件和軟件問題后，整個室內(nèi)故障監(jiān)測報警系統(tǒng)就完成了，經(jīng)過多次的測試表明：此室內(nèi)故障監(jiān)測報警系統(tǒng)能實現(xiàn)畢業(yè)設計所要求的達到的功能。一開始以為是接線接錯了，但是在仔細核查一遍后，發(fā)現(xiàn)沒有接錯。設定，采集，報警這三個模塊的調(diào)試比較順利，基本是和預期的一樣。由于編程時用的是C語言，程序編寫簡單，編程時不必考慮單片機內(nèi)部結構，所以程序總體上沒有錯誤。就是根據(jù)軟件實現(xiàn)步驟逐個檢查程序的可行性，以及程序的嵌套性是否都能達到設計的要求。 在測試開關的時候發(fā)現(xiàn)按鍵按下后P2口的電平?jīng)]有變化，反復檢查了幾次都是維持在低電平而無法出現(xiàn)高電平，在排除是單片機芯片故障后又詳細的檢查了電路圖，終于發(fā)現(xiàn)是上拉電阻的接法接錯了，正確的接法是上拉電阻接在單片機與按鍵電路之間，而原理圖中由于一時疏忽將上拉電阻接在了按鍵與地之間，這樣的接法相當于使按鍵部分失效，永遠無法讀入按鍵的鍵號，更改電路圖后按鍵電路的故障就完全消除了。檢查方法和檢查斷線的方法相似，也是利用萬用表，旋鈕開關旋到測二極管的檔位，將紅黑兩表筆分別測懷疑已經(jīng)短路的線或者焊盤上，如果已經(jīng)短路的話萬用表會發(fā)出報警聲，反之，萬用表不會報警。具體的調(diào)試方法是使用數(shù)字萬用表，把旋鈕開關旋到電阻檔，紅黑表筆分別去測同一根銅線的電阻，如果線沒有斷的話，萬用表的顯示應該是都為0，若出現(xiàn)無窮大的顯示則表示此線以斷了，這時只要烙鐵輕輕點少量焊錫把線連上即可。在進行軟件調(diào)試之前一定要進行電路板的調(diào)試，以防止由于硬件電路故障導致軟件調(diào)試失敗。 程序框圖和主要程序框圖 (1)按照以上的軟件程序設計思想，可以畫出程序的流程圖并根據(jù)流程圖寫出相應的程序。設計如下圖413所示： 圖413 串口通信電路設計 第五章 軟件設計 單片機編程 本設計可以用C語言編程序，也可以用匯編語言編程序，本人選擇用C語言編寫程序。接收數(shù)據(jù)(Received dataRxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，(DCE→DTE)。振鈴指示(RingingRI)——當MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效（ON狀態(tài)），通知終端，已被呼叫。當本地的MODEM收到由通信鏈路另一端（遠地）的MODEM送來的載波信號時，使RLSD信號有效，通知終端準備接收，并且由MODEM將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字量數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RxD送到終端。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡信號，使其變高。這對RTS/CTS請求應答聯(lián)絡信號是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。允許發(fā)送（Clear to sendCTS）——用來表示DCE準備好接收DTE發(fā)來的數(shù)據(jù)，是對請求發(fā)送信號RTS的響應信號。請求發(fā)送(Request to sendRTS)——用來表示DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時，使該信號有效（ON狀態(tài)），向MODEM請求發(fā)送。這兩個信號有時連到電源上，一上電就立即有效。 接口信號RS232C規(guī)定標準接口有25條線，4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線，常用的只有9根，它們是：①聯(lián)絡控制信號線：數(shù)據(jù)裝置準備好（Data set readyDSR)——有效時（ON）狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài)?？梢娺@個最大的距離是在碼元畸變小于4%的前提下給出的。 圖412 MAX232內(nèi)部結構 、連線示意圖 電纜長度：在通信速率低于20kb/s時，RS232C所直接連接的最大物理距離為15m（50英尺）。DB25型連接器的引腳分配與DB25型引腳信號完全不同。DB25連接器定義了25根信號線，分為4組：異步通信的9個電壓信號（含信號地SG）2，3，4，5，6，7，8，20，22；20mA電流環(huán)信號 9個（12，13，14，15，16，17，19，23，24）；空6個（9，10，11，18，21，25）；保護地（PE）1個，作為設備接地端（1腳）。接口機械性能連接器：由于RS232C并未定義連接器的物理特性，因此，出現(xiàn)了DB2DB15和DB9各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。實現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。在TxD和RxD上：邏輯1(MARK)=3V～15V 邏輯0(SPACE)=+3～＋15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：信號有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）＝+3V～+15V信號無效（斷開，OFF狀態(tài)，負電壓)=3V～15V（2）電平轉換EIARS232C與TTL轉換：EIARS232C是用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。目前在IBM PC機上的COMCOM2接口，就是RS232C接口。 RS232標準 RS232C標準（協(xié)議）的全稱是EIARS232C標準，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會，RS（remended standard）代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。這個標準對串行通信接口的有關問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。RS323C標準是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會）與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。但都是在RS232標準的基礎上經(jīng)過改進而形成的。系統(tǒng)鍵盤電路設計圖如圖411所示。本設計中的鍵盤的上拉電阻均為10K，電壓為＋5v。可以說，前兩個掃描方式，CPU對鍵盤的監(jiān)視時主動進行的，而后一種方式，CPU對鍵盤的監(jiān)視是被動的。其間CPU不能作其他的任何工作，如果CPU工作量較大的時候，這種方式就不是很實用。定時掃描工作方式的鍵盤硬件電路與編程掃描方式相同。而在執(zhí)行鍵入命令或是處理鍵入數(shù)據(jù)過程中，CPU將不再響應鍵入要求，直到CPU返回重新掃描鍵盤為止。通常鍵盤有編程掃描，定時掃描和中斷掃描。鍵盤的工作方式的選取應根據(jù)實際應用系統(tǒng)中CPU工作的忙、閑情況而定。本設計鍵盤的編碼對應關系表如表42所示： 表42 鍵盤的編碼對應關系表鍵號0123鍵值00H01H02H03H功能Set987鍵號4567鍵值04H05H06H07H功能+1654鍵號891011鍵值08H09H0AH0BH功能1321鍵號12131415鍵值0CH0DH0EH0FH功能EnterDeleteShift0 鍵盤的工作方式單片機應用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU工作內(nèi)容之一。對于矩陣式鍵盤，按鍵的位置由行號和列號唯一確定，所以分別對行號和列號進行二進制編碼，然后將兩值合成一個字節(jié)，高4位式行號，低4位是列號將是非常直觀的。(2)鍵盤的編碼。分述如下：識別鍵盤有無鍵被按下的方法是：讓所有的列線均置0電平，檢查各行線的變化，則說明有鍵按下，則說明有鍵按下，如果沒有變化，則說明無鍵按下。因此各按鍵彼此之間互相影響，所以必須將行、列線信號配合起來并做適當?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。這一點是識別矩陣鍵盤按鍵是否按下的關鍵所在。平時無按鍵動作時，行線處于高電平狀態(tài)；而當由按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將有與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。 鍵盤的工作原理按鍵設置在行、列交點上，行、列線分別連接到按鍵開關的兩端。本設計需要初值設置以及其它功能，需要0~9共10個數(shù)字鍵、設置鍵、刪除鍵、確定鍵、上翻頁、下翻頁和上檔鍵等16個按鍵。系統(tǒng)報警器電路圖如下圖410所示：圖410 系統(tǒng)報警器電路圖 鍵盤電路的設計矩陣式鍵盤適用于按鍵較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行，列的交叉點上。LCD1602與單片機連接電路圖如下圖49所示： 圖49 LCD1602與單片機連接電路圖 報警器電路的設計 報警器在采集到的濃度信號大于系統(tǒng)設定值時，持續(xù)時間