【正文】 的設(shè)置：REGA=0X20。HD7279A則需要進(jìn)行復(fù)位，以及延遲測(cè)試然后再次復(fù)位，并進(jìn)行消隱處理等待顯示處理調(diào)用。DS12887則是先判斷是否是有初始過(guò)，如果沒(méi)有就進(jìn)行初始化，如果有則進(jìn)行初始化。50MS定時(shí)采用89S52內(nèi)部定時(shí)器1，工作方式1，由于晶振為12MHZ，一個(gè)機(jī)器周期為1us，所以T1預(yù)裝初始值為655365000=15536=3CB0H。程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，控制時(shí)序采用時(shí)間觸發(fā)的時(shí)間片輪詢調(diào)度方法和鍵盤中斷的方法同時(shí)進(jìn)行，分成10個(gè)時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片為50MS，將所有的任務(wù)分配在各個(gè)時(shí)間片完成，主程序僅完成初始化，然后進(jìn)入休眠狀態(tài) 。 本設(shè)計(jì)采用Keil C51軟件進(jìn)行編程，Keil C51 軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編,PLM 語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用，給我在設(shè)計(jì)者帶來(lái)很大的方便。MCU來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗玫馁Y源有限，所以必需在編譯的過(guò)程中多看反匯編并進(jìn)行程序的修改，反匯編中一條指令就對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)器碼，每一步執(zhí)行什么動(dòng)作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來(lái)也比較方便。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序，其靈活性特備的強(qiáng)。是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。4 軟件設(shè)計(jì)關(guān)于單片機(jī)MCS51的編程目前比較多用的是匯編和C語(yǔ)言。版圖設(shè)計(jì)中考慮到美觀和穩(wěn)定，盡量使用走錫的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。方案是利用89s52單片機(jī)作為主控芯片，TLC2543作為A/D轉(zhuǎn)化器，X5045作為硬件看門狗，并且作為儲(chǔ)存報(bào)警上限，DS12887作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊計(jì)時(shí)并儲(chǔ)存報(bào)警記錄，兩個(gè)不同輸出的傳感器和信號(hào)處理模塊。在接到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為煤氣報(bào)警器設(shè)計(jì)。c. 調(diào)節(jié)負(fù)載電阻直到90秒末時(shí)獲得對(duì)應(yīng)于某一個(gè)一氧化碳濃度時(shí)所需要的信號(hào)值。當(dāng)精確測(cè)量時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)考慮溫濕度的影響。 因此，在使用此類型氣敏器件時(shí)，靈敏度的調(diào)整是很重要的。因此，它具有優(yōu)秀的長(zhǎng) 期穩(wěn)定性，在正常使用條件下，其使用壽命可達(dá) 5 年。二者之間的關(guān)系為：Rs/R L = (VcV RL ) / V RL圖327為利用圖326回路測(cè)得在傳感器由潔凈空氣轉(zhuǎn)移至一氧化碳或甲烷氣氛中時(shí)， R L 上 的信號(hào)輸出變化情況，輸出信號(hào)的測(cè)定是在一個(gè)完整的加熱周期（由高電壓至低電壓 分 鐘 ）或在兩個(gè)完整的加熱周期內(nèi)測(cè)得。為了將判定值水平最佳化，并使敏感素子的功耗（PS）低于15mW的限度值，需要選擇RL的值。這種傳感器具有極性，所以VC需用直流電源。這個(gè)VH用于維持敏感素子處于與對(duì)象氣體相適應(yīng)的特定溫度而施加在集成的加熱器上。下圖是典型的靈敏度特性，全部是在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下得出的結(jié)果。2%響應(yīng)時(shí)間(t90) 30秒基準(zhǔn)線位移(20—50℃) 100ppm圖323 靈敏度特性曲線 圖324 應(yīng)答特性MQ9傳感器因裝有活性炭過(guò)濾器，消除了雜質(zhì)氣體的影響，對(duì)有機(jī)溶劑或其他揮發(fā)性氣體的靈敏度低，而對(duì)氫氣和一氧化碳的靈敏度高，非常適合用于檢測(cè)人工煤制氣。 10% 保存期限6個(gè)月以內(nèi)密閉容器檢知對(duì)象氣體 一氧化碳測(cè)定范圍 0—1000ppm輸出電流 40177。用途：工廠一氧化碳濃度檢測(cè)儀器；氣體計(jì)量器具；空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)器；氣體變送器；便攜式儀器配套元件等等。傳感器與外部電路連接部位通過(guò)接插元件完成，利于傳感器與電子線路的兼容與互換。為了提高對(duì)被測(cè)氣體的選擇性，通常在傳感器通氣孔位置設(shè)置過(guò)濾劑，以消除干擾氣體造成的不準(zhǔn)確信號(hào) NAP505的應(yīng)用說(shuō)明說(shuō)，根本特殊化學(xué)株式會(huì)社 。而工業(yè)級(jí)別的傳感器選擇了NAP505型電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器，精確度高而且穩(wěn)定，適合工業(yè)上使用。有許多可燃?xì)怏w同時(shí)具有毒性。何道清、張禾：傳感器與傳感器技術(shù) [M],科學(xué)出版社 2008年。電源Vcc接+5V，GND接地。串口的1117引腳分別連接74HC373的OE、1Q、4D、LE，74HC373的0D、+5V，并且接100歐電阻接到串口的第2和第5引腳。我們考慮介紹成本，我則采用最節(jié)省的6PIN連接線，接線方法可以自由定義，只要有電源和 4條數(shù)據(jù)線就可以了。如果想延長(zhǎng)距離可以買一條公對(duì)母的并口延長(zhǎng)線，在電腦的一端將并口擴(kuò)展出來(lái)。在靠近芯片和電源的地方，5V 和 GND 之間加焊幾片 （即系統(tǒng)電源部分電路原理圖的圖38中的C3） ，不然會(huì)有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤甚至不能下載的問(wèn)題。產(chǎn)生短促的報(bào)警聲音或閃爍燈光。當(dāng)發(fā)生報(bào)警事件時(shí)，除了報(bào)警顯示外，還要有聲光報(bào)警功能。本設(shè)計(jì)中差動(dòng)放大電路結(jié)構(gòu)圖如下：A1∞A2∞R8R8R7VoViVi1Vi2I圖318 差動(dòng)放大器結(jié)構(gòu)圖推導(dǎo)過(guò)程： I=Vo=(R8+R7+R8)I = (1+)Vi，則Avf=1+圖319 LM358引腳 LM358（圖319）內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式。它只需高精度LM358和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。本設(shè)計(jì)采用的是LM358放大器。而本設(shè)計(jì)的NAP505是輸出050uA，則可通過(guò)精密電阻100k來(lái)解決。工業(yè)模式所輸出的是420mA，可通過(guò)精密電阻250歐變成15v的電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)阻容濾波的電壓信號(hào)傳給A/D轉(zhuǎn)換芯片。圖315 HD7279A與89S52的連接圖316 HD7279A的其他器件接法在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過(guò)一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。而與共陰極LED顯示器接法基本也是很經(jīng)典接法一至，只是利用了0、7作為使用的鍵盤，加上電源去耦電容。Key接單片機(jī)的中斷INT1，作為鍵盤中斷程序入口控制。因?yàn)樾酒苯域?qū)動(dòng)LED顯示，電流較大，且為動(dòng)態(tài)掃描，如果該部分電路的電源線較細(xì)較長(zhǎng)，可能會(huì)有電源噪聲干擾，所以在HD7279A的正負(fù)電源端并上去耦電容，提高電路的抗干擾能力。上電后所有的顯示位為‘顯示’和‘不閃爍’。復(fù)位RESET可以直接與正電源連接，需要較高可靠性時(shí)可以接一個(gè)外部的復(fù)位電路，或是有MCYU控制。因?yàn)椴捎醚h(huán)掃描工作方式，采用亮度高的數(shù)碼管可以解決亮度不夠問(wèn)題。下拉電阻為10K100k，位選電阻為1K10K。如果使用了鍵盤，則要在電路中的100k下拉電阻均不可以省。HD7279A應(yīng)連接共陰式數(shù)碼管，無(wú)需用到的鍵盤和數(shù)碼管可以不連接，省去數(shù)碼管或?qū)?shù)碼管消隱屬性均不會(huì)影響鍵盤的使用。執(zhí)行該指令時(shí) ,HD7279A 的 DATA端在第9個(gè) CLK脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài) ,并以第6個(gè)脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入狀態(tài) ,等待接收下一個(gè)指令。21 帶數(shù)據(jù)指令 ,寬度為 16 個(gè)BIT位 ,即微處理器需要發(fā)送 16 個(gè) CLK脈沖。當(dāng)片選端CS信號(hào)變?yōu)榈碗娖胶?,DATA 引腳上的數(shù)據(jù)在 CLK引腳的上升沿被寫入 HD7279A 的緩沖寄存器。引腳28 (RESET)為復(fù)位端。引腳 26 (CLKO) 為振蕩輸出端。引腳 17 (DP)為小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出。引腳9 (KEY)為按鍵有效輸出端 ,平時(shí)為高電平 ,當(dāng)檢測(cè)到有效按鍵時(shí) ,此引腳變?yōu)榈碗娖?。引腳8 (DATA)為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端 ,當(dāng)芯片接收指令時(shí),此引腳為輸入端。引腳6 (CS)片選輸入端 ,此引腳為低電平時(shí) ,可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù)。引腳3 ,5 (NC)不連接 ,使用時(shí)要求懸空。圖313 HD7279A引腳HD7279A是標(biāo)準(zhǔn)28引腳雙列直插式芯片。串行接口，無(wú)需外圍元件可直接驅(qū)動(dòng)LED；各個(gè)獨(dú)立控制譯碼/不譯碼及消隱和閃爍屬性；循環(huán)左移和右移指令；具有段尋址指令，方便控制獨(dú)立led；64鍵盤控制器，內(nèi)含去抖動(dòng)電路。HD7279A芯片內(nèi)部有譯碼器 ,可以直接接受 16 進(jìn)制碼 ,并且具有2種譯碼方式和多種控制指令 ,如:消隱、閃爍、 左移、 右移、 段尋址等。圖311 TLC2543的總體設(shè)計(jì)圖312 基準(zhǔn)電壓的設(shè)計(jì)HD7279A的特點(diǎn)是一片具有串行接口的 ,可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片。而在基準(zhǔn)電壓方面，為了適應(yīng)不同傳感器的要求，得到+5v和+1v的基準(zhǔn)電壓，如圖312所示。對(duì)模擬器件和數(shù)字器件，電源的地線回路必須分開(kāi)，以防止數(shù)字部分的噪聲電流通過(guò)模擬地回路引入，產(chǎn)生噪聲電壓，從而對(duì)模擬信號(hào)產(chǎn)生干擾。而REF+接+5v基準(zhǔn)電壓，REF因傳感器不同，則有可能接GND也可以接+1v基準(zhǔn)電壓。作為片選使用。一個(gè)片選脈沖要插到每次轉(zhuǎn)換的開(kāi)始處,或是在轉(zhuǎn)換時(shí)序的開(kāi)始處變化一次后保持為低,直到時(shí)序結(jié)束。I/O周期和轉(zhuǎn)換周期交替進(jìn)行,從而可減小外部的數(shù)字噪聲對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響。b) 轉(zhuǎn)換周期在I/O周期的最后一個(gè)I/O CLOCK下降沿之后,EOC變低,采樣值保持不變,轉(zhuǎn)換周期開(kāi)始,片內(nèi)轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣值進(jìn)行逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換,其工作由與I/O CLOCK同步的內(nèi)部時(shí)鐘控制。若轉(zhuǎn)換由CS控制,則第一個(gè)輸出數(shù)據(jù)發(fā)生在CS的下降沿。在DATA OUT端串行輸出12或16位數(shù)據(jù)。I/O周期的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)與輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(位數(shù))同時(shí)由輸入數(shù)據(jù)的DD2位選擇為12或16。在I/O CLOCK的前8個(gè)脈沖的上升沿,以MSB前導(dǎo)方式從DATA INPUT端輸入8位數(shù)據(jù)流到輸入寄存器。a) I/O周期I/O周期由外部提供的I/O CLOCK定義,延續(xù)12或16個(gè)時(shí)鐘周期,決定于選定的輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。圖310 TLC2543的引腳圖AIN0—AIN10為模擬輸入端；／CS為片選端，由高到低有效，由外部輸入；DIN為串行數(shù)據(jù)輸入端，用于選擇轉(zhuǎn)換及輸出數(shù)據(jù)格式；DOUT為A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端，A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出端；EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束端，向外部輸出；CLK為I／O時(shí)鐘，由外部輸入；REF+為正基準(zhǔn)電壓端，一般接+5V；REF一為負(fù)基準(zhǔn)電壓端，一般接地；VCC為電源，一般接+5V；GND為地。TLC2543的功能特點(diǎn)，12 bit分辨率A／D轉(zhuǎn)換器； 在工作溫度范圍內(nèi)10us轉(zhuǎn)換時(shí)間； 11個(gè)模擬輸入通道；4) 3路內(nèi)置自測(cè)試方式；采樣率為66 kb/s；線性誤差+1LSB(max)；有轉(zhuǎn)換結(jié)束(EOC)輸出；具有單、雙極性輸出；可編程的MSB或LSB前導(dǎo)；可編程的輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 TLC2543 數(shù)據(jù)手冊(cè) [OL]，Texas Instrument公司出品?？捎猛瑯拥姆椒ㄟx用另外三個(gè)測(cè)試電壓VREF+、VREF、（VREF++VREF）/2,用于轉(zhuǎn)換器的枝正或其它用途。它還可以通過(guò)一個(gè)串行的3態(tài)輸出端(DATA OUT)與主處理器或其它外圍的串行口通訊，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。它被廣泛運(yùn)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換器選擇了TLC2543，該芯片是TLC2543是德州儀器公司(TI)新型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，具有l(wèi)2位的分辨率，使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成AD轉(zhuǎn)換過(guò)程，提供的最大采樣率為66KSPS，供電電流僅需1mA(典型值)。人機(jī)對(duì)話方面，可以通過(guò)鍵盤和顯示來(lái)調(diào)節(jié)各個(gè)通道的設(shè)置值，并且查看現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值。單片機(jī)制作專輯 [J],《無(wú)線電》雜志 圖39 電源連接電路該部分中主要由數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)接口模塊、信號(hào)處理模塊、ISP下載程序模塊和聲光報(bào)警模塊。直流12V再經(jīng)過(guò)電容濾波，7805集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的+5V電源，用一個(gè)發(fā)光二極管指示燈指示電源狀態(tài)。設(shè)計(jì)中所用到的電路圖如圖38所示。 本設(shè)計(jì)中由于X5045是利用SPI通信協(xié)議的，所以電路連接十分簡(jiǎn)單。 X5045數(shù)據(jù)手冊(cè) [OL], Intersil公司出品。X5045的存儲(chǔ)器與CPU 可通過(guò)串行通信方式接口，共有4096個(gè)位，可以按512 x 8個(gè)字節(jié)來(lái)放置數(shù)據(jù)。X5045提供了三個(gè)時(shí)間值供用戶選擇使用。X5045中的看門狗對(duì)系統(tǒng)提供了保護(hù)功能。X5045的特點(diǎn)是一種集看門狗、電壓監(jiān)控和串行EEPROM 三種功能于一身的可編程電路。其余引腳在本設(shè)計(jì)中均沒(méi)有涉及到，所以給于置空處理。而AS引腳自然接到單片機(jī)的ALE引腳。圖36 DS12887與89S52的連接本設(shè)計(jì)中DS12887的D0到D7引腳接89S52的P0口作為數(shù)據(jù)和地址的傳送通道。圖35 DS12887的地址分部 所有地址包括114字節(jié)通用Ram、10字節(jié)用于記錄時(shí)間、日歷、鬧鐘的RAM以及字節(jié)的控制、狀態(tài)RAM。 圖34 DS12887的管腳分布AD0AD7是雙向地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線；NC是