【正文】 qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3tnGK8!z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3tnGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。UE9aQGn8xp$Ramp。6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。同時(shí)，在課題設(shè)計(jì)期間，還得到 李奇、許帥、曹利坤、楊海濤、李政 等同學(xué)的支持和幫助。老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度、開(kāi)拓進(jìn)取的工作作風(fēng)，誨人不倦的精神、睿智練達(dá)的學(xué)者風(fēng)范在這段時(shí)間里耳濡目染，將成為我以后工作學(xué)習(xí)中最寶貴的財(cái)富，將對(duì)我的一生產(chǎn)生重要的影響。Zhu,Pengcheng。根據(jù)簡(jiǎn)單易用的原則設(shè)計(jì)了外形，幫助檢測(cè)人員提高效率。可傳輸數(shù)據(jù)，提供系統(tǒng)的集中式管理功能。根據(jù)預(yù)先設(shè)置的二氧化碳濃度的上下限值，如果檢測(cè)的結(jié)果超過(guò)了設(shè)定范圍，則啟動(dòng)聲光報(bào)警。對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析處理，可以根據(jù)不同農(nóng)作物的不同需要，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定二氧化碳濃度的上下限值。將硬、軟件按實(shí)現(xiàn)的功能劃分成不同的模塊，可巡回檢測(cè)中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 28 溫室內(nèi)的二氧化碳濃度并具有數(shù)碼顯示功能。本文遵循系統(tǒng)的需求，進(jìn)行總體分析與設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本課題針對(duì)二氧化碳檢測(cè) 器的研究，是對(duì)單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、和自動(dòng)化等專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 26 圖 主機(jī)發(fā)送 /接收數(shù)據(jù)流程圖 數(shù)據(jù)處理子程序模塊 本文采用 AD590 溫度傳感器，通過(guò)溫度測(cè)量電路，獲得的模擬電壓信號(hào)與溫度成近似線性關(guān)系；采用 HS1101 電容式濕度傳感器，通過(guò)其振蕩測(cè)量電路，獲得的頻率信號(hào)與濕度值成近似線性關(guān)系；采用紅外二氧化碳傳感器 6004，獲得二氧化碳濃度與輸出電壓成近似線性關(guān)系。(2)SDA 線上每次傳輸?shù)膯?dòng)位、停止位和地址字節(jié)。這就是說(shuō)，主機(jī)無(wú)論是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)，都向 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 總線進(jìn)行的，我們將 AT89S52 作為主器件 (主機(jī) )， 24LC256 作為從器件 (從機(jī) )。在譯碼方面有中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 25 硬件和軟件兩種方式，為了減小硬件的復(fù)雜程度，設(shè)計(jì)采用軟件查表譯碼的方法。為了能夠同時(shí)顯示 6 個(gè) LED 數(shù)碼管，本系統(tǒng)需要增加 6個(gè) 74HC164 做串并轉(zhuǎn)換。 顯示子程序模塊 常用的顯示方案有兩種：串口和并口。因此， TMOD 控制字設(shè)置為“ 05H”。其中轉(zhuǎn)換子程序是在主程序中調(diào)用的，目的是為了不占用很長(zhǎng)的中斷時(shí)間。 ICL7135 與單片機(jī)連接電路的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序流程圖如圖 所示。數(shù)據(jù)采集子程序的功能是把各個(gè)參數(shù)變送器輸入的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。本系統(tǒng)的子程序模塊主要有 :數(shù)據(jù)采集子程序、鍵盤(pán)子程序、顯示子程序、數(shù)據(jù)處理子程序等模塊等 【 32】【 33】 。主程序流程圖如圖 所示。在沒(méi)有外部控制信息輸入的情況下，系統(tǒng)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)分時(shí)、自動(dòng)采集溫濕度、二氧化碳傳感器的電壓值，并通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，最后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò) LED 數(shù)碼管顯示。它的工作過(guò)程是 :系統(tǒng)上電后，單片 機(jī) AT89S52 進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，同時(shí)完成對(duì)各個(gè)端口的初始化工作。 主程序模塊 主程序是控制單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)的程序，它負(fù)責(zé)組織調(diào)用各子程序模塊，完成系統(tǒng)初始化、顯示數(shù)據(jù)和處理按鍵等功能。本文的整個(gè)程序主要由主程序和若干子程序組成。為便于連接和調(diào)試，系統(tǒng)軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，將特定功能編成子程序，以調(diào)用子程序方式組成程序流。因此，使用 C 語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流。 C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計(jì)中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)。 本文采用的是帶報(bào)警記憶功能的報(bào)警設(shè)計(jì)，帶報(bào)警記憶功能指的是巡測(cè)至當(dāng)前通道時(shí)有報(bào)警則輸出報(bào)警，巡測(cè)至下通道如無(wú)報(bào)警但報(bào)警輸出繼續(xù)，直至所有通道均無(wú)報(bào)警方停止輸出報(bào)警。發(fā)光效率和顏色取決與制造的材料，這里如果正常工作時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)綠色的 LED 二極管發(fā)光，如果超過(guò)指定的上限值或者低于指定的下限值，則驅(qū)動(dòng)紅色 LED 二極管發(fā)光 ,同時(shí)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。 LED 是近似于恒壓的元件，導(dǎo)電時(shí)的正向壓降一般為 或 左右，反向擊穿電壓一般大于等于 5V，工作電流通常在 10～ 20mA 左右，故電路中需串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮琛? 報(bào)警電路 蜂鳴器報(bào)警電路及 LED 發(fā)光二極管報(bào)警電路如圖 所示： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 21 （ a） 蜂鳴器報(bào)警電路 （ b） 發(fā)光二極管報(bào)警電路 圖 聲光報(bào)警 在單片機(jī)后接發(fā)光二極管 LED(LIGHT EMITTING DIODE)輸出顯示，發(fā)光二極管 LED是智能化測(cè)控儀表中簡(jiǎn)單而常用的輸出設(shè)備，通常用來(lái)指示機(jī)器的狀態(tài)或其他信息。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動(dòng)發(fā)聲。 2. 電磁式蜂鳴器電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。 1. 壓電式蜂鳴器壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 20 蜂鳴器簡(jiǎn)介 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端， SCL 串行時(shí)鐘輸入端， WP 為寫(xiě)保護(hù)。圖中 A0,A1,A2 是三條地址線，用于確定芯片的 硬件地址。 8 位低功耗 CMOS 的 EEPROM，具有工作電壓寬 (～ )、擦寫(xiě)次數(shù)多 (大于 10000 次 )、寫(xiě)入速度快 (小于 10ms)等特點(diǎn)。 總線上的設(shè)備都接收尋址字節(jié)，并將接收到的地址與自己的地址進(jìn)行比較，如果地址相符則為主機(jī)要尋訪的從機(jī)，發(fā)應(yīng)答信號(hào)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 0 表示主機(jī)發(fā)送中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 19 數(shù)據(jù)， 1 表示主機(jī)接收數(shù)據(jù)。 總線外圍器件地址端口， A2,A1,A0在電路中接電源或接地的不同，形成的地址數(shù)據(jù)也不同。 總線外圍接口器件固有的地址編碼，器件出廠時(shí)就己給定。 總線器件的尋址字節(jié)。 總線上的所有的外圍器件都有規(guī)范的器件地址。掛接到總線上的所有外圍器件、外設(shè)接口都是總線上的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)固定的節(jié)點(diǎn)地址。 總線的數(shù)據(jù)傳輸 主 從機(jī)之間一次數(shù)據(jù)傳送稱為一幀。當(dāng)某個(gè)器件向總線上發(fā)送信息時(shí)，它就是發(fā)送器 (也叫主器件 )，而當(dāng)其從總線上接收信息時(shí)，又稱為接收器 (也叫從器件 )。 總線結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的單片機(jī)串行接口的發(fā)送和接收一般都各用一條線，如 MCS51 系列的 TXD 和RXD，而 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，上拉電阻與電源電壓 VCC、 SDA/SCL、總線串接電阻有關(guān)，通常可選 5～ 10K。 總線結(jié)構(gòu)如圖 所示。 總線通過(guò)兩根線 (串行數(shù)據(jù)線 SDA 和串行時(shí)鐘線 SCL)使掛接到總線上的器件相互進(jìn)行信息傳遞。 !未找到引用源。 總線器件同時(shí)接到 錯(cuò)誤 !未找到引用源 。 它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡(jiǎn)單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 總線的方式與 AT89S52 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，下面?jiǎn)要介紹一下 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 芯片接口電路 采用 MAX232 接口電路如圖 所： 圖 RS232 接口電路 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 17 選用其中的一路發(fā)送 /接收， R1OUT 接 MCS51 的 RXD， T1IN 接 MCS51 的 TXD， DB9連接器直接接到 PC 機(jī) 上。 MAX232C 的引腳 T1IN， T2IN， R1OUT， R2OUT 為接 TTL/CMOS 電平的引腳，引腳 T1OUT， T2OUT， R1IN， R2IN 為接 RS232C 電平 的引腳，因此 TTL/CMOS 電平的 T1IN， T2IN 引腳應(yīng)接 MCS51 的串行發(fā)送引腳 TXD； R1OUT， R2OUT 應(yīng)接 MCS51 的串行接收引腳 RXD。 10V 電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的 +5V 電源即可。 MAX232C 芯片是 MAXIM 公司生產(chǎn)的低功耗，單電源雙 RS232 發(fā) 送 /接受器。在接口電路和計(jì)算機(jī)接口芯片中大都是TTL/CMOS 電平，所以在通信時(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以便與 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配。最高數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá) ，最長(zhǎng)傳 送電纜可達(dá)到 15 米。 RS232 簡(jiǎn)介 RS232C 是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）正式公布的，在異步串行通信中應(yīng)用最廣的標(biāo)中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 16 準(zhǔn)總線。這個(gè)通信口既可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可實(shí)現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 15 圖 ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程： 串行通信接口設(shè)計(jì) MCS52 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行通信口，即串行接收和發(fā)送緩沖器（ SBUF），這兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)送器，既可 以接收數(shù)據(jù)也可以發(fā)送數(shù)據(jù)。運(yùn)行轉(zhuǎn)換子程序后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值被放入 B 中。通道功能寄存器和轉(zhuǎn)換值共用寄存器 B。數(shù)據(jù)讀取程序以子程序調(diào)用的形式出現(xiàn)，方 便了程序的移植。 ADC0832 芯片接口程序的編寫(xiě)： 為了高速有效的實(shí)現(xiàn)通信，我們采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)接口程序。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。更詳細(xì)的時(shí)序說(shuō)明請(qǐng)見(jiàn)表 2。隨后輸出 8位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。直到第 11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。到第 3 個(gè)脈沖的下沉之后 DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出 DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 的讀取。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“ 0”、“ 0”時(shí)，將 CH0作為正輸入端 IN+， CH1作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。 表 1 如表 1所示，當(dāng)此 2位數(shù)據(jù)為“ 1”、“ 0”時(shí)，只對(duì) CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。當(dāng)要進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。但由于 DO端與 DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。通過(guò)DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μ S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 12 ADC0832 與單片機(jī)的接口電路 ： 圖 ADC0832 與單片機(jī)的接口 電路 ADC0832 為 8位分辨率 A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。 DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)輸出 。 DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 GND 芯片參考 0 電位（地）。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 CS 片選 使能，低電平芯片使能。C to +85176。C to +70176。 8P 、 14P— DIP（雙列直插）、 PICC 多種封裝； 178。 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32μS ； 178。 輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容； 178。 8 位分辨率 ； . 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書(shū) 11 178。 圖 ADC0832 封裝以及各端子 。 因此它廣泛應(yīng)用在速度要求不高，而精度要求較高的各種領(lǐng)域中。由于它體積小，兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎 ，其目前已經(jīng)有很高的普及率。因此在信號(hào)變化緩慢，現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，易采用雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器。人們把由模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器件（ Analog to Digita