【正文】 前進(jìn)的目標(biāo)，讓我在完成這個(gè)畢業(yè)設(shè)時(shí)有了具體方向。還有就是要感謝那些在我生活中幫助過(guò)我點(diǎn)點(diǎn)滴滴的朋友或是陌生人，你的當(dāng)時(shí)的幫助，是我莫大的動(dòng)力，是對(duì)我莫大的鼓舞，謝謝你們，謝謝大家。在這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我意識(shí)到，之前所學(xué)的一切都是有用的，他是我們未來(lái)的鋪墊，它帶給我們解決很多問(wèn)題的理論知識(shí)。如果沒(méi)有他們的幫助和支持，我將很難完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。還有我的舍友，在他的幫助之下，我的電路圖才能完工。P8596[10] 張靖武 周靈彬. 單片機(jī)原理、應(yīng)用與PROTEUS仿真, [M]北京：電子工業(yè)出版社，[11] 周潤(rùn)景 張麗娜 基于PROTUSE的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，[M]北京航空航天大學(xué)出版社，[12] 張毅剛 [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003年7月.[13] 潘永雄，劉殊．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2000.[14] 謝沅清，[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007年7月. 致 謝歷時(shí)將近幾個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫(xiě)完，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。同時(shí)我和班上的同學(xué)互相幫助，學(xué)習(xí)，互相體諒，增強(qiáng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神。等等這些都為以后在工作崗位上更好的工作有很大的幫助。誤差分析要求我們對(duì)各環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析，并有針對(duì)性的提出改進(jìn)方案。而經(jīng)過(guò)這個(gè)階段，我們對(duì)Protel軟件的使用比以前大有長(zhǎng)進(jìn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及了模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)等多方面的知識(shí)，比如小信號(hào)部分用的主要是模擬電子技術(shù)方面的知識(shí)，而計(jì)數(shù)部分又用到數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)，最后處理使用的是單片機(jī)編程，環(huán)環(huán)相扣，需要我們對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)考慮周全。首先畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)要求我們認(rèn)真研究該課題，了解該課題研究的國(guó)內(nèi)外相關(guān)背景，發(fā)展前沿及趨勢(shì)，通過(guò)上網(wǎng)和圖書(shū)館查找相關(guān)資料，不但給我們的方案選擇指明了方向，而且拓寬了視野，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。在調(diào)試超聲波模塊程序時(shí)，由于沒(méi)有認(rèn)真查看時(shí)序電路圖，總是顯示錯(cuò)誤，進(jìn)過(guò)反復(fù)調(diào)試還是找不到問(wèn)題的所在，最后我的網(wǎng)上查找資料，對(duì)比了一些人寫(xiě)過(guò)的程序之后，進(jìn)過(guò)修改，其功能還是調(diào)試好了。（4）調(diào)試總結(jié)剛開(kāi)始調(diào)試程序的時(shí)候，由于單片機(jī)的定時(shí)器功能涉及到寄存器的設(shè)置，由于比較少接觸到這方面的知識(shí)，所以一開(kāi)始的時(shí)候也是調(diào)試了很多次，也沒(méi)有什么頭緒。若運(yùn)行結(jié)果不正確，首先分析可引起相關(guān)故障的原因，再通過(guò)調(diào)試排除。（2） 調(diào)試子程序 在調(diào)試主程序前，必然要調(diào)用子程序，所以也要確保子程序沒(méi)有錯(cuò)誤，才不會(huì)對(duì)主程序有影響。觀察按鍵按下之后顯示界面是否按照理論設(shè)計(jì)變化，發(fā)現(xiàn)只在按下一次按鍵之后，液晶上的字符會(huì)移動(dòng)很多位，這說(shuō)明硬件有抖動(dòng)。該系統(tǒng)除含有傳感器模塊外，還含有液晶顯示模塊，模塊比較多，可以分別用子函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各模塊的初始化和工作。每一個(gè)集成芯片都有相應(yīng)的控制方法，即工作時(shí)序。由于本次的整個(gè)電路板都是手工焊制，可能我出現(xiàn)虛焊短接等可能，需要特別注意這一方面。在本次調(diào)試系統(tǒng)的時(shí)候，我們要用運(yùn)用萬(wàn)用表和反正模擬器，根據(jù)硬件電路圖我已經(jīng)設(shè)計(jì)好的裝配圖檢查好各個(gè)線路的正確性，并確定好各個(gè)元器件的型號(hào)，參數(shù)，規(guī)格是否正確。（4）電源故障 如果這系統(tǒng)中出現(xiàn)電源故障，那么可能是通電后，造成了器件的損壞。例如某些電容、二極管的極限錯(cuò)誤等等。 硬件的調(diào)試 本次設(shè)計(jì)的調(diào)試不問(wèn)分為下面幾個(gè)部分：（1）邏輯錯(cuò)誤調(diào)試 成品模塊的邏輯錯(cuò)誤是由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中，模塊的排布安裝等問(wèn)題造成的，這類錯(cuò)誤包含：連接錯(cuò)線、短路、開(kāi)路，信號(hào)不同幾種，其中這個(gè)短路時(shí)最常見(jiàn)的錯(cuò)誤。在我們進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)候，我們要先對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試，避免系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)候，因?yàn)槟K故障而無(wú)法繼續(xù)調(diào)試下去。圖14 編譯源文件5 調(diào)試與測(cè)試經(jīng)過(guò)初步的分析和設(shè)計(jì)完成后，在做硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程過(guò)，調(diào)試時(shí)穿插進(jìn)行的，應(yīng)該系統(tǒng)的調(diào)戲中，軟件和硬件的分不開(kāi)的。”一“Build Target”命令，編譯源文件。在此對(duì)話窗口中選擇“Output”選項(xiàng)卡，選中“Create HEX File”選項(xiàng)，如圖13所示。在“Source Group1”文件夾上單擊鼠標(biāo)右鍵，在右鍵菜單中選擇“Add File to Group‘GroupSourcel’”，“Project Workspace”子窗口如圖12所示。圖11 保存文件程序編寫(xiě)完后，再次保存。在此對(duì)話窗口的“Database”欄中，在其子類中選擇“AT89C51，確定CPU類型，如圖10所示。打開(kāi)Keil軟件，在菜單欄中選擇“Project”—“New Project”，選擇目標(biāo)路徑，在“文件名”欄中輸入項(xiàng)目名后，如圖9所示。 程序流程圖系統(tǒng)軟件流程圖如圖6所示：圖6 系統(tǒng)程序流程圖 傳感器信息讀取程序流程本次設(shè)計(jì)傳感器的數(shù)據(jù)都是模擬信號(hào)，通過(guò)STC12C5A60S2的AD功能把傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。第4章 軟件調(diào)試部分在單片機(jī)設(shè)計(jì)中，可以使用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言。第16腳：背光源的負(fù)極。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端第4腳：RS為寄存器選擇第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線第6腳：E端為使能端第7～14腳：D0～D7數(shù)據(jù)線。10. 內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路11. 外部掉電檢測(cè)電路12. 時(shí)鐘源:外部高精度晶體或者內(nèi)部 R/C 振蕩器13. 共 4 個(gè) 16 位定時(shí)器,16 位定時(shí)器 T0 和 T1,沒(méi)有定時(shí)器 2,但有獨(dú)立波特率發(fā)生器等等引腳信號(hào)介紹：～ ：P0口8位雙向口線 ～ ：P1口8位雙向口線 ～ ：P2口8位雙向口線 ～ ：P3口8位雙向口線 P1口的第二功能如表31： P1口第二功能表引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器∕計(jì)數(shù)器T2的外部記數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX(定時(shí)器)MOSI(在系統(tǒng)編程用)MISO(在系統(tǒng)編程用)MCK(在系統(tǒng)編程用)P3口的第二功能如表32: P3口第二功能表引腳號(hào)第二功能RXD（串行輸入）TXD（串行輸出）INT0（外部中斷0）INT0外部中斷0）T0（定時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）單片機(jī)電路如圖2所示圖2 單片機(jī)電路 MQ5傳感器模塊MQ5傳感器的電路如圖3所示圖3 MQ5 傳感器電路 聲光報(bào)警模塊聲光報(bào)警采用蜂鳴器和LED燈來(lái)作為提示信息，電路如圖4所示圖4 聲光報(bào)警電路 顯示模塊1602在單片機(jī)系統(tǒng)中很常見(jiàn)，優(yōu)點(diǎn)就不再敘述，它的特點(diǎn)如下：顯示質(zhì)量高，數(shù)字式接口，體積小、重量輕，功耗低，而且它可以構(gòu)建簡(jiǎn)單的人機(jī)交互界面，技術(shù)成熟，而且在網(wǎng)上的資料很多，所以容易使用和開(kāi)發(fā)。6. 通用 I/O 口(36/40/44 個(gè)) 7. 不用下載器和仿真器可通過(guò)串口直接下載用戶程序,數(shù)秒即可完成一片單片機(jī)的程序載入3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 各單元模塊功能分析及模塊電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制模塊本系統(tǒng)以STC12C5A60S2單片機(jī)為控制核心。5% Vh: 177。2℃ ，Vc:177。 α(1000ppm/5000ppm CH4) B. 環(huán)境條件 符號(hào) 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 備注 Tao 使用溫度 　　10℃50℃ RH 加熱電阻 31Ω177。參數(shù)： A. 標(biāo)準(zhǔn)工作條件 符號(hào) 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 備注 Vc 回路電壓 ≤15V AC or DC VH 加熱電壓 177。(2) MQ5 特性介紹MQ5氣敏元件的外形和典型的應(yīng)用電路如圖1所示,氣敏元件有6只針狀管腳，分別用于信號(hào)取出和提供加熱電流。(1) MQ5 傳感器概述MQ5適用于家庭或工業(yè)上對(duì)液化氣，天然氣，煤氣的監(jiān)測(cè)裝置。如今主要適用于毒性氣體的檢測(cè)。(4) 電化學(xué)傳感器電化學(xué)傳感器也是一種常見(jiàn)的氣體檢測(cè)傳感器。高分子氣體傳感器的工作原理是高分子氣敏材料在遇到特定氣體時(shí)，其電阻和材料表面聲波傳播速度和頻率、材料重量等物理性能發(fā)生變化。固體電解質(zhì)傳感器制造雖然成本高，檢測(cè)的氣體數(shù)量也不是很多，但是它在檢測(cè)環(huán)境污染領(lǐng)域中有優(yōu)勢(shì)，所以還是一種應(yīng)用廣泛的氣體傳感器，在市面上也比較常見(jiàn)。如測(cè)量H2S YSTAuWO3， NH3的NH39。固體電解質(zhì)氣體傳感器的工作原理是使用固體電解質(zhì)材料作為氣敏元件，氣敏材料在通過(guò)氣體時(shí)產(chǎn)生離子，形成電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)從而測(cè)量氣體濃度。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，半導(dǎo)體氣體傳感器得到了廣泛的應(yīng)用。半導(dǎo)體氣體傳感器的工作原理是利用氣敏元件的電阻、電流或電壓隨氣體濃度變化。下面將對(duì)傳感器的類型進(jìn)行介紹。危險(xiǎn)氣體檢測(cè)傳感器是一個(gè)氣電變換器，作用是把可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)變成電信號(hào)，然后把電信號(hào)傳輸給單片機(jī)處理，單片機(jī)處理這些數(shù)據(jù)，然后報(bào)警或者顯示。傳感器技術(shù)也應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，例如汽車上的雷達(dá)報(bào)警，以及手機(jī)的重力傳感器。經(jīng)過(guò)綜合比較最終選擇方案三，即選擇LCD1602液晶顯示屏。方案三：LCD1602液晶是一種具有8位并行接口方式的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為16x2。方案二：點(diǎn)陣顯示。綜合比較選用方案一 顯示模塊的選擇方案