【正文】 建的程序，也可以用菜單File－Save或快捷鍵Ctrl+S進(jìn)行保存。（3）首先我們要在項(xiàng)目中創(chuàng)建新的程序文件或加入舊程序文件。（2）選擇所要的單片機(jī)，這里我們選擇常用的Ateml公司的AT89C51。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。 C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。整個(gè)軟件程序的編寫采用查詢式方式編寫的。基于C語言和匯編語言的優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)采用C語言編寫方法。還有很多處理器都支持C編譯器，這樣意味著處理器也能很快上手。匯編語言的機(jī)器代碼生成效率高，控制性好，但就是移植性不高。匯編語言的可控性較高級語言來說更具優(yōu)越性。下面是軟件設(shè)計(jì)。（說明：系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的電路原理圖附在論文的附錄里面。這種方法對于設(shè)計(jì)復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)很有效。包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 ISIS 6 Professional圖標(biāo)進(jìn)入Proteus ISIS：雙擊桌面上的ISIS 6 Professional圖標(biāo)（）或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“Proteus 6 Professional” →“ISIS 6 Professional”，表明進(jìn)入Proteus ISIS集成環(huán)境?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 圖 報(bào)警電路圖 硬件仿真環(huán)境介紹Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。在圖2中，“1”時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的通電而發(fā)音，“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)音。壓電式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡單、耗電少，更適于在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用。其中，前兩種報(bào)警裝置因硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程方便，常常在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用；而語音報(bào)警雖然警報(bào)信息較直接，但硬件成本高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軟件量也增加。但對于某些緊急狀態(tài)，比如系統(tǒng)檢測到的錯(cuò)誤狀態(tài)等，為了使操作人員不至于忽視，及時(shí)采取措施，往往還需要有某種更能引人注意，提起警覺的報(bào)警信號。：首先，打開 軟件，然后 ，因?yàn)闈h字占32B所以設(shè)置其為 高度和寬度16x16。系統(tǒng)的液晶顯示字體和字母的顯示就是按照上述的原理顯示的，點(diǎn)陣碼是用字模軟件在相同的設(shè)置區(qū)域找出的。：漢字顯示和字符顯示的原理差不多，就是一個(gè)漢字一般采用圖形方式，事先從微機(jī)中用字模軟件提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼，每個(gè)漢字占32B，為為兩部分，各16B。針對于本系統(tǒng)要顯示漢字，字母，數(shù)字等，以及其在一個(gè)界面同時(shí)要顯示的字?jǐn)?shù)，本系統(tǒng)要以圖形的形式顯示各運(yùn)行結(jié)果，我們最終選擇AMPIRE128x64型號的LCD。還有黑白、多灰度、彩色顯示等。4） 功耗低：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其他顯示器要少的多。2） 數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。液晶顯示工作原理介紹 液晶電路圖：1） 顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。這種訪問方式不占用存儲(chǔ)器空間，它的接口電路與時(shí)序無關(guān)，其時(shí)序完全靠軟件編程實(shí)現(xiàn)。間接控制方式則不使用單片機(jī)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，而是利用它的I／0口來實(shí)現(xiàn)與顯示模塊的聯(lián)系。它與單片機(jī)的接口方法分為直接訪問方式和間接控制方式。該類液晶顯示模塊采用動(dòng)態(tài)的液晶驅(qū)動(dòng)，可用5V供電。考慮到同種LCD顯示器的屏幕越大體積越大，功耗越大的特點(diǎn)，在同類產(chǎn)品中選用了AMPIRE128X64液晶顯示模塊。對于本系統(tǒng)要有顯示裝置完成顯示功能。： 時(shí)鐘電路圖 上拉電阻在主電路圖中接在P0口處有一個(gè)排阻RP1 ，由于P0口沒有內(nèi)接上拉電阻，為了為P0口外接線路有確定的高電平，所以要接上排阻RP1，以確保有P0口有穩(wěn)定的電平。需要注意的是，第一個(gè)數(shù)據(jù)位在命令字節(jié)的最后一位之后的第一個(gè)下降沿被輸出。如果有額外的SCLK周期，它們將被忽略。見表34。768KHZ晶振；SCLK：串行時(shí)鐘輸入端。⑵ DS1302主要性能有：時(shí)實(shí)時(shí)鐘能計(jì)算2100年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力，還有閏年的調(diào)整能力；讀/寫時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)時(shí)，有單字節(jié)和多字節(jié)傳送兩種方式；與DS1202/TTL兼容。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一字節(jié)或多達(dá)31字節(jié)的字符組方式通信。⑴我們時(shí)鐘電路選擇的芯片是 DS1302，其內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，可以通過串行接口與單片機(jī)通信。： 外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)電路圖 時(shí)鐘芯片選擇與簡介因?yàn)榇讼到y(tǒng)需要記錄測量發(fā)生的時(shí)間，所以需要時(shí)鐘芯片來記錄不同人在不同時(shí)間的監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此我們在系統(tǒng)中加入了時(shí)鐘芯片。在應(yīng)用中要保存一些參數(shù)和狀態(tài)，據(jù)了解基于EEPROM的存儲(chǔ)芯片是一種很好的選擇。③由于應(yīng)用硬件削抖還需要外加器件，成本相對較高，所以本系統(tǒng)選擇軟件延時(shí)削抖的方法。②軟件削抖的基本原理是當(dāng)檢測出鍵盤閉合時(shí)，先執(zhí)行一個(gè)延時(shí)子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時(shí)，待接通時(shí)的前沿抖動(dòng)消失后再判別是否有健按下。⑶鍵盤抖動(dòng)的消除：抖動(dòng)的消除大致可以分為硬件削抖和軟件削抖。各根I/O口線之間不會(huì)相互影響。： 按鍵電路圖⑵獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。鍵盤分為：獨(dú)立式和矩陣式兩類，每一類按其編碼方法又可以分為編碼和非編碼兩種。由于我所使用的是8位ADC0832,所以本系統(tǒng)的精度為：10ppm/256=。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。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32μS，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)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)?！　DC0832 為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求?！　　　　　　　　　　　　　；　　芯片接口說明：　　C，工業(yè)級芯片溫寬為?40176。 商用級芯片溫寬為0176。 一般功耗僅為15mW；　　 5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；　　 雙通道A/D轉(zhuǎn)換；　　：⑶ ADC0832 具有以下特點(diǎn)：　　優(yōu)點(diǎn)是分辨率低于12位時(shí)，價(jià)格較低，采樣速率也很好。逐次逼近型是將采樣信號和已知電壓不斷進(jìn)行比較，一個(gè)時(shí)鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換，依次類推,轉(zhuǎn)換完成后，輸出二進(jìn)制數(shù)。由于逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換具有速度，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，而且采用這種方法的ADC芯片成本低，所以我們采用逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。300nA/ppm420mA(甲醛模塊分辨率 ppm溫度范圍20℃ to 45℃壓力范圍大氣壓177。當(dāng)空氣被內(nèi)部的采樣系統(tǒng)吸收后，產(chǎn)生一個(gè)與甲醛濃度成正比的電壓信號， 該電壓信號經(jīng)AD0832與AT89C52單片機(jī)相連，在顯示器上顯示出甲醛的濃度值，當(dāng)超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)報(bào)警。甲醛傳感器/甲醛模塊（CH2O傳感器）詳細(xì)介紹如下表33：(3)測量電路測量電路由CH20/S10甲醛傳感器，ADC0832組成?？傊?dāng)?shù)據(jù)采集與硬件的選擇有很大的關(guān)系。由于假若每一路都設(shè)置放大、濾波等器件，那么成本會(huì)很大，所以信號的采集一般用多路模擬通路進(jìn)行選擇。開關(guān)按下時(shí)是按鍵手動(dòng)復(fù)位電路，RST端通過電阻與VCC電源接通，通過電阻的分壓就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。隨著電容的充電，RST腳上的電壓才慢慢下降。 上電復(fù)位電路圖RST引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如下圖所示。復(fù)位電路原理當(dāng)在89C52單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。（2）復(fù)位電路復(fù)位的意義單片機(jī)開始工作的時(shí)候，必須處于一種確定的狀態(tài)，否則，不知哪是第一條程序和如何開始運(yùn)行程序。本系統(tǒng)中為了盡量降低功耗的原則，采用了內(nèi)部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個(gè)晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號，外部時(shí)鐘方式是把外部已有的時(shí)鐘信號引入到單片機(jī)內(nèi)，此方式常用于多片89C52單片機(jī)同時(shí)工作，以便于各單片機(jī)的同步。 單片機(jī)最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)介紹完以上的單片機(jī)系統(tǒng)的核心芯片之后，我們采用AT89C52來實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)能運(yùn)行起來的需求最小的系統(tǒng)，： 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖上圖由晶振電路和復(fù)位電路，AT89C52芯片組成，構(gòu)成最小的單片機(jī)系統(tǒng)， 下面詳細(xì)介紹其中的兩個(gè)電路。 如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位復(fù)位，可禁止ALE操作。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。 在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVRI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。對端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，同時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。表21為 表31 與AT89C51不同之處是，（）和輸入()，參見表21。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問器件激活內(nèi)部上拉電阻。P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。Vcc：電源電壓 其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。主要性能參數(shù)：l 與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容l 8K字節(jié)可重擦寫FLASH閃存存儲(chǔ)器l 1000次寫/擦循環(huán)l 時(shí)鐘頻率：0Hz—24MHzl 三級加密存儲(chǔ)器l 256字節(jié)內(nèi)部RAMl 32個(gè)可編程I/O口線 l 3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 引腳圖l 6個(gè)中斷源l 可編程串行UART通道l 低功耗的空閑和掉電