【正文】 言單片機(jī)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面：集成度高、存儲(chǔ)容量大、外部擴(kuò)展能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、低電壓、低功耗、性能價(jià)格比高、可靠性高這幾個(gè)方面 [17]。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 9— AT89S52 芯片簡(jiǎn)介 單片機(jī)是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有運(yùn)算能力（如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU） ,隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O 口），可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口（ SCI），顯示驅(qū)動(dòng)電路（ LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路），脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機(jī)上，構(gòu)成一個(gè)最小然 而很完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 （ 7）單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于 CAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器， GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)， abs 防抱死系統(tǒng)，制 動(dòng)系統(tǒng)等等。如：音樂信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號(hào)（類似于聲卡）。 （ 6）在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 某些專用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了 解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 （ 4）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型 程控交換機(jī) 、樓宇自動(dòng)通 信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信， 無線電 對(duì)講機(jī)等。 （ 2）在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 8— 用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或 數(shù)字電路 更加強(qiáng)大。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師 [15]。 導(dǎo)彈 的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡 ，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)， 錄像機(jī) 、 攝像機(jī) 、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路 ，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 SOC 化趨勢(shì)。 Philips 公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將 MCS51 從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。從這一角度來看， Intel逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。 （ 2） MCU 即微控制器（ Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 SCM 與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 7— 單片機(jī)誕生于 20 世紀(jì) 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、 MCU、 SOC 三大階段?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如 智能儀表 、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等 [6]。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里 [1]。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種 機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器） [14]。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。 可以說，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一個(gè)可視化高級(jí)語言編寫的小程序里面即使只有 一個(gè)按鈕，也會(huì)達(dá)到幾十 K 的尺寸 [6]。只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的 通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性 [4]。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó) 50 年代開發(fā)的 74 系列，或者 60 年代的 CD4000 系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大 PCB 板。 單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。它主要是作為控制部分的核心部件 [4]。用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工 作。現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于 嵌入式系統(tǒng) ，因此它得到了最多的應(yīng)用。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已 經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。 90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高 [4]?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。 INTEL 的Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣 [15]。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用 處理器發(fā)展而來。該部分著重介紹了每種芯片的詳細(xì)規(guī)格，并給出了最小系統(tǒng)的連接方式。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 5— 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 概述 地下車庫排風(fēng)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用 AT89S52 單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心通過射頻芯片 nRF24L01 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 4— 本文設(shè)計(jì)了以 AT89S52 單片機(jī)為核心的基于無線芯片 nRF24L01 的控制系統(tǒng)，從而根本上有效地解決了地下停車場(chǎng)通風(fēng)問題。所以，必須聯(lián)動(dòng)排風(fēng)主機(jī)。整個(gè)誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)開啟后，只是在車庫內(nèi)形 成流場(chǎng)，使空氣按照設(shè)計(jì)路線輸送到排風(fēng)口。因此，系統(tǒng)設(shè)定第一次檢測(cè)到 CO 超標(biāo)時(shí)，只需開啟檢測(cè)點(diǎn)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)進(jìn)行稀釋。該接口設(shè)計(jì)具有成本低、功耗低、傳輸速率高、軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及通信穩(wěn)定可靠等特點(diǎn) [2]。為此 ,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口系統(tǒng) ,控制這些射頻芯片工作 ,完成可靠穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)通信。凡是布線繁雜或不允許布線的場(chǎng)合都希望能通過無線方案來解決。在實(shí)際工作中要使得系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到車庫內(nèi) CO，煙塵等濃度的變化，在濃度超過某一閾值時(shí)將無線信號(hào)迅速傳輸給上位機(jī)，經(jīng)過上位機(jī)運(yùn)算， 調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速及運(yùn)行時(shí)間，以達(dá)到實(shí)時(shí)控制的效果 [7]。以上問題不是本文研究的重點(diǎn)問題。 具體來說，要根據(jù)地下車庫的區(qū)域結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)車庫的負(fù)荷等級(jí)，包括風(fēng)機(jī)是否能夠滿足排風(fēng)要求，消防設(shè)備是否滿足負(fù)荷要求等。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 3— 2 地下車庫的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 地下車庫的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn) 地下車庫就其使用功能來講，比較明確和單一，總體來說，電氣設(shè)計(jì)并不復(fù)雜。著重設(shè)計(jì)了硬件控制芯片及無線收發(fā)芯片的最小系統(tǒng)。 第三 部分介紹了地下車庫智能誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)硬件電路。 第二部分分析介紹了地下車庫在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的電氣要點(diǎn)以及排風(fēng)要點(diǎn)。系統(tǒng)具有 CO 濃度檢測(cè)、 CO 濃度狀態(tài)顯示及溫度檢測(cè)、溫度顯示等功能。 論文研究的課題 本文主要研究如何在盡可能節(jié)約能源的前提下，結(jié)合地 下車庫的特點(diǎn)，研究開發(fā)了一套以 AT89S52 單片機(jī)作為控制核心的地下車庫智能控制通風(fēng)系統(tǒng)?；诖耍撐奶岢隽艘环N新穎的解決方案，即“地下車庫的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，該控制系統(tǒng)能進(jìn)行地下車庫內(nèi)環(huán)境參數(shù)的采集，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，再通過繼電器電路控制誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)最佳運(yùn)轉(zhuǎn)速度與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而調(diào)節(jié)地下車庫內(nèi)環(huán)境參數(shù)，達(dá)到最佳的節(jié)能效果 [7]。 通風(fēng)控制系統(tǒng)的示 范作用和現(xiàn)代化智能通風(fēng)控制系統(tǒng)的推廣還需要更多的研究。我國(guó)雖然從國(guó)外引進(jìn)了為數(shù)不少的現(xiàn)代化地下車庫通風(fēng)控制系統(tǒng)，但都是國(guó)外現(xiàn)成的產(chǎn)品，其控制策略并不一定適用于我國(guó)具體條件。汽車在庫內(nèi)啟動(dòng)、行駛和上下坡道時(shí)，都要排出廢氣，主要有害氣體是一氧化碳。 然而，對(duì)于地下停車庫， 保證適當(dāng)?shù)臏囟群鸵谎趸紳舛炔怀^規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，是衡量地下車庫空氣環(huán)境質(zhì)量的兩個(gè)主要內(nèi)容。地下車庫以其面積大、節(jié)約建筑用地、管理集中等優(yōu)勢(shì)而越來越受到業(yè)主的青睞。這就要求建筑工程向大型化、多層次化、多功能化發(fā)展，以減少占用土地資源。 關(guān)鍵詞 ： AT89S52 地下車庫 無線監(jiān)測(cè) 排風(fēng)監(jiān)測(cè)ABSTRACT — II— ABSTRACT In order to solve saving energy sources problem, the author aim at the characteristic of underground garage, utilizing the result of the research, designed a intelligent ventilation control system which is based on nRF24L01 bus masterslaver supervisory work, which the controller is AT89S52 microcontroller produced by TI. The system can do obtain environment parameters (concentration of CO) of the underground garage through a microcontroller linked with the sensors. Then the data are transmitted into the upper puter and with automatic control method transformed into time length signal, with which a motor is controlled to adjust the concentration of carbon monoxide, then regulate the inner environment of the underground garage. Keywords： AT89S52 Underground Garage Wireless Monitoring Exhaust Monitoring 目錄 目錄 摘要 ..........