【正文】 圖23 直流穩(wěn)壓電源圖 直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成，其原理框圖如圖23所示。根據(jù)交流電源的相數(shù)不同，整流電路可分為單相整流電路和三相整流電路兩種。2. 4 電源部分的設(shè)計(jì)在電子設(shè)備上一般都需要直流電源供電。但它內(nèi)部沒有上拉電阻，所以如果輸入由電極開路或漏極開路電路驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)外加上拉電阻。P0端口的輸出電流不小于800181。A，所以它們的每一位輸出都可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL（低功耗肖特基）負(fù)載。A的電流定義為一個(gè)TTL負(fù)載的電流。二、負(fù)載能力P0端口的輸出級(jí)與P1～P3端口的輸出級(jí)在結(jié)構(gòu)上是不同的，因此他們的負(fù)載能力也不同?？沈?qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。當(dāng)作為通用I/O端口時(shí)，是一個(gè)準(zhǔn)雙向I/O端口，與P1功能類似。有兩種功能：一是作為外部地址總線的高8位地址使用；二是作為通用I/O端口使用。它是與地址總線高8位復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。只有這樣才能保證端子信號(hào)的正確讀入。作為輸出口時(shí)，直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。P1口為8位準(zhǔn)雙向I／O口，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線(作為輸入時(shí)，端口鎖存器必須置1)，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。當(dāng)作為通用I/O端口使用時(shí)，是一個(gè)三態(tài)的I/O端口。有兩種功能：一是作為外部地址/數(shù)據(jù)總線使用；二是作為通用I/O端口使用。一般作為擴(kuò)展時(shí)地址/數(shù)據(jù)總線口使用。P0口為雙向8位三態(tài)I／O口，當(dāng)作為I/O口使用時(shí)，可直接連接外部I/O設(shè)備。若采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)。當(dāng)采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。XTAL1(19腳)：接外部晶體的一個(gè)引腳。Vcc(40腳)：接+5V電源； Vss(20腳)：接地。一、MCS51引腳及功能如下：（1） 電源及時(shí)鐘引腳，如圖22所示：包括電源引腳Vcc、Vss及時(shí)鐘引腳XTALXTAL2。2. 3 MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖21所示：圖21 MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖方框圖MCS51系列單片機(jī)的最典型的產(chǎn)品有內(nèi)部無ROM的803內(nèi)部具有4KB片內(nèi)ROM的8051及內(nèi)部具有4KB字節(jié)EPROM的8751，這三種型號(hào)的單片機(jī)除內(nèi)部程序存貯器ROM不同外其它內(nèi)部資源相同。（6） 單片機(jī)在家用電器中的應(yīng)用：單片具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，所以家電產(chǎn)品中配上微電腦后，使其身價(jià)百倍，功能強(qiáng)，使用方便，深得用戶歡迎。（4） 單片機(jī)在多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用：單片機(jī)在多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用是將來單片機(jī)發(fā)展的主要模式，它可以提高單片機(jī)的可靠性，使系統(tǒng)運(yùn)行速度更快。將測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā)揮單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制功能，使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1） 單片機(jī)在智能化儀器、儀表中的應(yīng)用：由于單片機(jī)有計(jì)算機(jī)的功能，它不僅能完成檢測，還既有數(shù)據(jù)處理、溫度控制功能，易于實(shí)現(xiàn)儀器、儀表的數(shù)字化和智能化。（5） 可以方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制。由于許多功能部件集成在芯片內(nèi)部，受外界影響小，故可靠性高。（2） 控制功能強(qiáng)，運(yùn)行速度快，能針對性地解決從簡單到復(fù)雜的各類控制問題，滿足工業(yè)控制要求，并有很強(qiáng)的位處理和接口邏輯操作等多種功能。所謂單片微型計(jì)算機(jī)，是指將組成微型計(jì)算機(jī)的基本功能部件，如中央處理器CPU、存儲(chǔ)器ROM和RAM、輸入/輸出（I/O）接口電路等集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。 總之，傳感器檢測技術(shù)的蓬勃發(fā)展適應(yīng)了我國國民經(jīng)濟(jì)的迫切需要，是一門充滿希望和活力的新興技術(shù)，目前取得的進(jìn)展已十分矚目，今后還將有更大的飛躍?？梢酝ㄟ^Internet網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和共享，從而構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化的檢測系統(tǒng)。 靈巧傳感器屬于智能傳感器的一種，具有可程控與自適應(yīng)功能，是計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合，使傳感器的作用更為重要。（2） 向研究開發(fā)生物傳感器方向發(fā)展研究人類和動(dòng)物的器官，利用仿生學(xué)開發(fā)仿生傳感器。（1） 向開發(fā)新型傳感器方向發(fā)展利用具有新效應(yīng)的敏感功能材料或開發(fā)新的敏感功能材料研制新型傳感器。⑤ 雙向通信功能 智能傳感器的微處理器與傳感器之間構(gòu)成閉環(huán)，微處理器不但接收、處理傳感器的數(shù)據(jù)，還可以將信息反饋至傳感器，對測量過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。④ 數(shù)據(jù)處理功能 智能傳感器可以根據(jù)內(nèi)部的程序，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)。③ 自診斷功能 智能傳感器在接通電源后，可以對傳感器進(jìn)行自檢，檢查各部分是否正常。它主要有以下功能：① 自校準(zhǔn)功能 操作者輸入零值或某一標(biāo)準(zhǔn)量值后，自校準(zhǔn)軟件可以自動(dòng)地對傳感器進(jìn)行在線校準(zhǔn)。（3） 向智能化方向發(fā)展將傳統(tǒng)的傳感器和微處理器及相關(guān)電路組成一體化的結(jié)構(gòu)就是智能傳感器。而小型化的基礎(chǔ)是集成化，它分為傳感器本身的集成化和傳感器與后續(xù)電路的集成化。結(jié)構(gòu)傳感器由于采用新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝，可以大幅度提高傳感器的性能。（1） 向結(jié)構(gòu)型傳感器方向發(fā)展目前，大多數(shù)使用的是結(jié)構(gòu)型傳感器，由于結(jié)構(gòu)型傳感器在原理、材料和結(jié)構(gòu)形式等方面都不斷發(fā)生變化，除主要向高穩(wěn)定性，高可靠性和高精度方向發(fā)展外，正在向有源化方向發(fā)展。我國今后傳感器方面的研究和開發(fā)方向應(yīng)是：微電子機(jī)械系統(tǒng)七辰傳感器環(huán)保傳感器工業(yè)過程控制傳感器醫(yī)療衛(wèi)生和食品業(yè)檢測傳感器新型敏感材料等。1. 5 傳感器的發(fā)展趨勢 傳感器技術(shù)是21世紀(jì)人們在高新技術(shù)領(lǐng)域爭奪的一個(gè)制高點(diǎn)。（4） 按輸出信號(hào)形式分類 模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器。（2） 按測量原理分類 可分為電阻、電容、電感、光柵、熱電偶、超聲波、激光、紅外、光導(dǎo)纖維等傳感器。此外，還要合理選擇設(shè)置場所，了解傳感器的外形尺寸和質(zhì)量，注意安裝方法；注意從傳感器的工作原理出發(fā)，分析被測物體中可能會(huì)產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)等問題，1. 4 傳感器分類 傳感器的種類名目繁多，分類不盡相同。因?yàn)闂l件不同對傳感器要求亦不同。傳感器在實(shí)際條件下的工作方式，也是選用傳感器時(shí)應(yīng)該考慮的重要因素。傳感器精確度愈高，價(jià)格越昂貴。傳感器處于測試系統(tǒng)的輸入端，因此，能否真實(shí)地反映與被測量值，對整個(gè)系統(tǒng)具有直接影響。（5） 可靠性（Reliability）可靠性是反映檢測系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否耐用的一種綜合性的質(zhì)量指標(biāo)。造成環(huán)境影響量的因素有溫度、濕度、氣壓、電源電壓、電源頻率等。環(huán)境影響是由外界環(huán)境變化而引起示值變化，示值的變化由兩個(gè)因素構(gòu)成：一是零漂，二是靈敏度漂移。穩(wěn)定性一般以儀表的示值變化量和時(shí)間的長短之比來表示。圖12 傳感器線性度示意圖（4） 穩(wěn)定性（Regulation）穩(wěn)定性指在室溫條件下，經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間后，傳感器輸出與起始標(biāo)定時(shí)輸出之間的差異。如圖12所示，它可用下式表示，且多取其正值。將分辨力除以儀表的滿度量程就是儀表的分辨率，它常以百分比或幾分之一表示。一般地說，分辨力的數(shù)值小于儀表的最大絕對誤差。當(dāng)被測量的變化小于分辨力時(shí)，傳感器對輸入量的變化無任何反應(yīng)。從輸出曲線看，曲線越陡，靈敏度越高。（1） 靈敏度（sensitivity）靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入變化值之比，用K來表示 式中 △X——輸入量的變化值； △Y——輸出量的變化值。它有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)之分。但不是所有的傳感器都有敏感、傳感元件之分，有些傳感器是將這兩者合二為一的 。這一非電量通過傳感元件后就被轉(zhuǎn)換成電參量。傳感器有敏感元件、傳感元件及測量轉(zhuǎn)換電路三部分組成，如圖11所示。1. 2 傳感器定義與組成 傳感器是一種能感受規(guī)定的被測量，并按找一定的規(guī)律裝換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。1. 1. 3 技術(shù)現(xiàn)狀本課題與同類相比，優(yōu)越性更大，目前，人們對氣敏傳感器的測試方法主要停留在用人工手動(dòng)的方式來操作，開發(fā)出一種實(shí)用高效的智能化傳感器測試裝置是極為必要的，這將給操作人員帶來極大方便，而本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)做的，是用單片機(jī)的硬件和軟件結(jié)合起來。上至茫茫太空，下至海底、井下，大至工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，小至家用電器、個(gè)人用品，我們都可以發(fā)現(xiàn)單片機(jī)檢測技術(shù)的廣泛應(yīng)用。煙霧報(bào)警器可以在一定程度上有