【正文】 碳檢測儀的設(shè)計體積小，質(zhì)量輕，性價比高。這個程序出錯率很高的一個地方。 【 2】在鍵盤輸入程序的時候，有時候會將中文的標(biāo)點當(dāng)做英文的輸入，在編譯時會有錯誤。 圖 37 程序正確界面 （ 3）在使用 Keiluvision3 調(diào)試的時候碰到一部分問題： 【 1】沒有 asm文件。調(diào)試由 4部分構(gòu)成：（ 1）創(chuàng)建源文件；（ 2）創(chuàng)建工程文件；（ 3）對工程具體參數(shù)設(shè)定；（ 4）編譯、鏈接、運行。然后將 MQ2置于一氧化碳環(huán)境中，達(dá)到上限值時，記錄開機數(shù)據(jù)和檢測數(shù)據(jù)。因此導(dǎo)致在 ProteusISIS 上面仿真的時候，不管怎樣移動 RV1 滑動變阻器， LCD1602 上面的檢測數(shù)值一直沒有變化，我開始重新檢查自己的方案，讓每個模塊單獨運行，最后發(fā)現(xiàn)了解決錯誤的方法。 最后第一塊板子就被報廢了。 圖 33 開機狀態(tài) 19 圖 34 為測試狀態(tài) （ 3）我們設(shè)置 一氧化碳 濃度的上限值為 50 ppm. 如圖 35 為開機狀態(tài) ，圖 35 為測試狀態(tài)。 （ 1） 我們設(shè)置一氧化碳濃度的上限值為 20 ppm. 如圖 31 開機狀態(tài) ，圖32 為測試狀態(tài)。 在實際電路的焊接的時候，選用的傳感器為 MQ2 可燃?xì)怏w檢測傳感器，它對一氧化碳等可燃?xì)怏w的靈敏度很高，由于純凈一氧化碳必須到化學(xué)實驗室制備，需要老師的引薦。 圖 29 單片機外圍實物圖 圖 30 整體圖 按鍵操作說明：從左到右分別是： 1 號設(shè)置鍵、 2 號加鍵、 3 號減鍵。圖 29 為單片機外圍實物圖。通過按鍵可以設(shè)置報警閥值。 圖 26 開機狀態(tài) 圖 27 未報警狀態(tài) 17 圖 28 報警狀態(tài) 硬件電路的焊接、實驗 。 圖 22 開機狀態(tài) 圖 23 為測試狀態(tài) 16 （ 2）我們設(shè)置一氧化碳濃度的上限值為 40 ppm. 如圖 24 開機狀態(tài) ，圖 25為測試狀態(tài) 。 軟件仿真 在硬件和軟件的設(shè)計這個步驟完成后，接下來就是在 ProteusISIS 進(jìn)行多次仿真，通過改變 RV1 滑動變阻器的值，可以改變 MQ2 傳感器的檢測信號，通過 2號按鍵和 3 號按鍵我們可以對設(shè)置的上限值進(jìn)行加、減。液晶顯示操作流程如圖 21。 按鍵查詢式的流程圖見圖 20： 圖 20 按鍵查詢式的流程圖 液晶顯示模塊的設(shè)計 （ 1） 在這個系統(tǒng)中液晶顯示模塊主要是顯示和播放顯示界面的 數(shù) 字，控制效果。 ADC0832 轉(zhuǎn)換的流程圖見圖 19。 見圖 18。見圖 17。 12 圖 15 硬件設(shè)計主電路圖 圖 16 PCB 電路圖 13 5 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計結(jié)構(gòu) 通過對硬件模塊的分析我們可以得出軟件部分應(yīng)該有：（ 1）主程序和子程序的開發(fā)；（ 2）硬件的每個模塊對應(yīng)的程序開發(fā)；（ 3）將程序植入單片機后與硬件結(jié)合調(diào)試。如果未達(dá)到設(shè)定值，綠色 LED 亮。 4 硬件設(shè)計 主電路圖 。但是萬一出現(xiàn)十分緊急的情況，就拿一氧化碳濃度濃度檢測來說吧，冬季北方農(nóng)村的煤氣中毒大多是晚上發(fā)生，如果報警只有 LED 燈亮對于晚上熟睡中的人的提醒是沒有效果的，所以遇到緊急情況必須有警報信號立刻引起人們的注意 ，以便于人們采取及時有效的措施防止危險的發(fā)生。圖 13 是 1602 的內(nèi)部顯示地址 [7]。液晶顯示電路連接原理圖見圖 12： 圖 12 液晶顯示電路連接原理圖 （ 2） 1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 液晶顯示模塊是一個慢的顯示。分為直接訪問方式和間接控制方式。如表 1 所示 ，正反面如圖 圖 11[7]。而且LCD 顯示器屏幕越大功耗也越大，而我們只是顯示字符，所以 LCD1602 是我們選擇作為顯示一氧化碳濃度數(shù)值的最佳選擇 。 上拉電阻的選擇 如圖 9 在 AT89C52 的 P0 口接有排阻 RP2，為了給 P0 口的外圍電路提供可靠地高電平，必須在 P0 口接上拉電阻 RP2，這樣可以保證 P0 口有穩(wěn)定的電平 [3]。 （ 3）鍵盤抖動的消除：抖動的消除大致可以分為硬件 消 抖和軟件 消 抖。在 本次設(shè)計的硬件 電路中，按鍵輸入部 使 用低電平有效， 當(dāng)按鍵斷開時， 排阻能夠確保 I/O 口線在高電平。 每個獨立式按鍵占有一根 I/O 口線。電路圖見圖 8。 按鍵選擇與簡介 （ 1） 對獨立按鍵系統(tǒng)的選擇 ， 鍵盤分為：獨立式和矩陣式兩類，每一類根據(jù)編碼方法可分為兩種 ： 編碼和非編碼。當(dāng) ADC0832 沒有參與系統(tǒng)的時候它的 CS 輸入端高電平有效， CLK 以及 DO/DI的可以在任意電平；但是如果要實施 A/D 轉(zhuǎn)換的時候，首先必須將 CS 端口變?yōu)榈碗娖揭恢背掷m(xù)到轉(zhuǎn)換結(jié)束。它們分別是： CS、 CLK、DO、 DI。 如果空氣中一氧化碳被傳感器檢測到后，產(chǎn)生一個與和一氧化碳濃度等價的電信號，經(jīng)過放大電路傳輸給 ADC0832 進(jìn)而送到單片機，此時單片機控制的 LCD 上就有與之對應(yīng)的一氧化碳的濃度值，如果所檢測到的濃度值高于設(shè)定的上限值， MCU 會給報警電路發(fā)出指令，報警電路便會報警。 總之?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，那么成本會很大，所以信號的采集一般用多路模擬通路進(jìn)行選擇。 特點：可以適應(yīng)很寬濃度范圍，最主要的是對煤氣等有很好的靈敏度 、 長壽命、低成本 、 簡單的驅(qū)動電路即可 。 電路圖如圖 4。 圖 3 為 AT89C52 的引腳圖 3233343536373839VCC402122232425262728ALE/PROG30PSEN29EA/VPP3112345678REST91011121314151617XTAL218XTAL119GND20U5ALEPSENRSTA10A11A12A13A14A15A16A17D10D11D12D13D14D15D16D17VCCB10B11B12B13B14B15B16B17C10C11C12C13C14C15C16C17 圖 3 AT89C52 引腳圖 [1] 6 單片機能夠運行的最小系統(tǒng) 運用 AT89C52 來搭建一個基于單片機并且能夠讓這個系統(tǒng)運行起來的最小系統(tǒng) [2]。 （ 5） 可以非常方便的實現(xiàn)多機和分布式控制。 （ 3） 抗干擾能力強，適用溫度范圍寬；時鐘、復(fù)位電路等早已經(jīng)被嵌入在芯片的里面，這樣的話芯片的功能就不會受外界的太多的干擾，提高了可靠性。 硬件電路主要芯片的選擇與設(shè)計 單片機的特點與參數(shù) 單片機具有以下特點 [1]： （ 1）電壓低，功耗低。但是方案一的缺點在于報警電路比較復(fù)雜，這樣會導(dǎo)致硬件電路的成本升高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且語音芯片的錄音放音時候還可能有其它噪聲的干擾。采用 DSP 設(shè)計要考慮和單片機的兼容問題，采用 PLD 色設(shè)計的等等，而常用的方案就是方案一和方案二，方案二的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單既能夠?qū)崿F(xiàn)本次設(shè)計的要求，而且硬件電路容易實現(xiàn)，對實驗的預(yù)算低，但是也有缺點，在一氧化碳傳感器后沒有加入功率放大器可能對于微弱的信號模數(shù)轉(zhuǎn)換器檢測不到進(jìn)而不能進(jìn)行處理，主控單元就不能產(chǎn)生動作。 硬件結(jié)構(gòu)框圖 2 圖 2 硬件結(jié)構(gòu)框圖 方案論證比較：兩種方案的的主要區(qū)別在于報警電路的選 擇而在實際中報警的方案有很多種，比如采用普通的數(shù)字電路設(shè)計的，使用數(shù)字芯片的成本高，而 5 且和單片機控制電路的連接不方便，在編程時比較麻煩。 4 3 一氧化碳檢測儀 硬件電路的設(shè)計 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 方案一 ： 硬件電路主要由： AT89C5 ADC083 LM386 功率放大器、LCD1286一氧化碳傳感器選用 CO/CF1000 探頭組成、報警采用 ISD1760 語音芯片； 硬件結(jié)構(gòu)框圖 1。由于單片 機被廣泛的應(yīng)用于控制電路中，所以 AT