【正文】 接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高。表23 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)顯示容量162個(gè)字符芯片工作電壓～工作電流（）模塊最佳工作電壓字符尺寸（WH）mmLCD1602采且標(biāo)準(zhǔn)的14引腳（無背光）或16引腳（有背光）接口，各引腳說明見下表24。LCD1602屬于162型，即實(shí)現(xiàn)2行、每行16個(gè)顯示，分為帶背光和不帶背光兩種，帶背光的比不帶背光的厚。整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中，在收到最后一個(gè)字節(jié)后，接收器必須產(chǎn)生非應(yīng)答，表示終止傳輸。（3）IIC總線數(shù)據(jù)傳送時(shí)，每成功地傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，接收器都必須產(chǎn)生一個(gè)ACK應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答的器件在第9個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)將SDA線拉低，表示其已收到一個(gè)8位數(shù)據(jù)（SDA=0時(shí)表示應(yīng)答；SDA=1時(shí)為非應(yīng)答）。如上圖54所示。當(dāng)SCL為高電平時(shí)，如果SDA發(fā)生了從高到低的跳變，則把它作為起始信號(hào)。下面對(duì)這些時(shí)序進(jìn)行介紹。目前Philips公司和其他集成電路制造商推出了很多基于IIC總線的外圍器件，廣泛應(yīng)用于IC卡、音視頻和家電等領(lǐng)域。SDASLAVEADDRESSBYTEADDRESS nDATA nSTARTWRITESTOPACKACKNOACKACKSTARTSLAVEADDRESSREAD 圖28 讀指定地址時(shí)序 I2C 接口介紹IIC總線是Inter Integrated Circuit Bus的縮寫，即“內(nèi)部集成電路總線”。在AT24C02應(yīng)答之后，主器件重新發(fā)送起始信號(hào)和讀控制字，AT24C02輸出主器件所要讀取的一個(gè)8位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件發(fā)送非應(yīng)答信號(hào)并產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。同樣，由于需要我們只介紹第二種，即讀指定地址中的內(nèi)容。字節(jié)寫時(shí)序如下圖27所示。字節(jié)寫就是一次寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。（1）對(duì)AT24C02寫操作對(duì)AT24C02執(zhí)行寫操作分為字節(jié)寫和頁寫兩種方式。比如芯片AT24C02的地址A2A1A0=010，進(jìn)行讀操作時(shí)發(fā)送的控制字應(yīng)為1010 0101B（A5H），進(jìn)行寫操作時(shí)發(fā)送控制字應(yīng)為1010 0100B（A4H）。表22 AT24C02的尋址控制字結(jié)構(gòu)D7D6D5D4D3D2D1D01010A2A1A0讀/寫高四位D7～D4是針對(duì)不同類型器件的特征碼，對(duì)于串行EEPROM為1010；D3～D1由引腳AAA0確定；最低位D0為讀寫控制，D0=1為讀操作，D0=0為寫操作。 （2）片內(nèi)子地址尋址：芯片尋址可對(duì)內(nèi)部256B中的任一個(gè)進(jìn)行讀/寫操作，其尋址范圍為00~FF，共256個(gè)尋址單位。A2，A1，A0引腳接高、低電平后得到確定的三位編碼，與1010形成7位編碼，即為該器件的地址碼。 （1）芯片尋址：AT24C02的芯片地址為1010，其地址控制字格式為1010 A2 A1 A0 R/W。 WP 寫保護(hù)：如果WP管腳連接到Vcc，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)，只能讀。當(dāng)使用AT24C02時(shí)最大可級(jí)聯(lián)8個(gè)器件。 SDA 串行數(shù)據(jù)/地址：AT24C02 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA 是一個(gè)開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或（wireOR）。如果只有一個(gè)AT24C02被總線尋址，三個(gè)地址輸入引腳A0、AA2可懸空或連接到GND。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。AAA0為地址輸入端，SDA為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端，SCL為串行時(shí)鐘輸入端，WP為寫保護(hù)控制端（WP=1時(shí)寫保護(hù)有效，此時(shí)器件被設(shè)置為只讀），VCC接+~，VSS接地。該器件通過IIC總線接口進(jìn)行操作，具有專門的寫保護(hù)功能，可以擦除100萬次，寫入數(shù)據(jù)可以保存100年。目前廣泛使用的接觸式IC卡、密碼鎖等都使用到了該系列芯片。AT24Cxx系列芯片是Atmel公司生產(chǎn)的EEPROM存儲(chǔ)器件，采用IIC總線技術(shù)，主要應(yīng)用在存儲(chǔ)一些掉電后還要保存數(shù)據(jù)的場合。（4）DMA方式：把結(jié)束信號(hào)作為DMA請(qǐng)求信號(hào)。（2）中斷方式：把結(jié)束信號(hào)作為中斷請(qǐng)求信號(hào)。 ADC0809轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的處理不同的處理方式對(duì)應(yīng)的程序設(shè)計(jì)方法不同，有以下四種處理方法。（7）功耗為15mW。（5）當(dāng)用+5V電源供電時(shí)，模擬輸入電壓范圍為0～5V。（3）單電源+5V。對(duì)輸入Vin，理想轉(zhuǎn)換碼： （21） 特性參數(shù)（1）分辨率為8位。參考電壓用來與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其典型值為+5V（VREF(+)=+5V，VREF ()=0V）。當(dāng)EOC為1時(shí)，這時(shí)給OE為1，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。EOC：是否轉(zhuǎn)換完畢我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE：輸出允許信號(hào)。D0～D7：數(shù)據(jù)輸出線。START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。表22 地址信號(hào)與選中通道的關(guān)系地 址選中通道ADDCADDBADDA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3 IN4IN5IN6IN7ALE：地址鎖存允許信號(hào)。ADDA為低位地址，ADDC為高位地址，用于對(duì)模擬通道進(jìn)行選擇。另外，在A/D轉(zhuǎn)換過程中，模擬量輸入的值不應(yīng)變化太快，因此，對(duì)變化速度快的模擬量，在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。IN0IN7：模擬量輸入通道。ADC0809可用單5V電源工作，模擬信號(hào)輸入范圍為0～5V，輸出與TTL兼容。（4）三態(tài)輸出鎖存緩沖器：對(duì)變換數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，因內(nèi)部有緩沖器，故可以直接與CPU系統(tǒng)總線相連接。（2）3位地址鎖存和譯碼器：當(dāng)?shù)刂锋i存允許信號(hào)ALE有效時(shí)，將3位地址ADDC～ADDA鎖入地址鎖存器中，經(jīng)譯碼器選擇8路模擬量IN0～I(xiàn)N7中的一路通過8位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸出。由圖可知，ADC0809主要包括：一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)3位地址鎖存和譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存緩沖器。目前在8位單片機(jī)系統(tǒng)中有著廣泛的使用。比較器的同相輸入端為比較參考電壓，調(diào)制PR1電位器就可以調(diào)制比較基準(zhǔn)，即傳感器靈敏度。加熱功率約350mW測量電壓≤24V工作條件環(huán)境溫度：20℃～+55℃濕度：≤95%RH環(huán)境含氧量：21%貯存條件溫度: 20℃～+70℃濕度:≤70%RHMQ－7的基本測試回路MQ－7的基本測試回路如下圖23所示：VCCAAVCCBB1416325RES1R22圖23 基本測試回路MQ－7的工作原理因?yàn)橐谎趸紓鞲衅鱉Q7內(nèi)部有電阻絲，所以在工作前要預(yù)熱2分鐘。3Ω加熱電流加熱電壓177。它的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)一氧化碳的高靈敏度；（2）優(yōu)異的穩(wěn)定性；（3）長壽命；（4）大的電信號(hào)輸出；（5）優(yōu)異的選擇性。MQ7氣體傳感器對(duì)一氧化碳的靈敏度高，這種傳感器可檢測多種含一氧化碳的氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。低溫（）檢測一氧化碳時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中一氧化碳?xì)怏w濃度增加而增大，高溫（）清洗低溫時(shí)吸附的雜散氣體。MQ－7所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。自從1962年半導(dǎo)體金屬氧化物氣敏傳感器問世以來，由于其具有靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間快、使用壽命長、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，目前已成為世界上產(chǎn)量最大、使用最廣的傳感器之一。更準(zhǔn)確的說，MQ－7是一種半導(dǎo)體氣敏傳感器。這類傳感器主要以半導(dǎo)體為敏感材料，在各種物理量的作用下引起半導(dǎo)體材料內(nèi)載流子濃度或分布的變化，通過檢測這些物理特性的變化即可反映被測量參數(shù)值。 一氧化碳?xì)怏w傳感器MQ－7介紹MQ－7是本次設(shè)計(jì)所使用的傳感器，它是一種半導(dǎo)體傳感器?？傊?，為了使用的方便，不同的行業(yè)依據(jù)的分類方式不同，而且會(huì)隨著傳感器的發(fā)展而出現(xiàn)更新的種類。（3）控制信息的采集。它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）信息的收集。輔助電源敏感元件轉(zhuǎn)換元件測量電路被測量傳感器輸出 圖22 傳感器的組成傳感器的作用就是測量。隨著電子集成技術(shù)的發(fā)展，測量處理電路也成為傳感器的一部分，如下圖 22所示。也就是說，能把被測物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的裝置，就稱之為傳感受器，它通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。若被測量是電量，可直接與各種智能儀器（計(jì)算機(jī)和機(jī)器人）連接，并進(jìn)行信號(hào)處理。因?yàn)殡娦盘?hào)具有高精度、高靈敏度，可測量控制的范圍寬，便于傳遞、放大及反饋并連續(xù)可測、可遙測、可存儲(chǔ)等很多優(yōu)點(diǎn)，所以人們希望傳感器還能將感知的信號(hào)放大、傳輸、存儲(chǔ)及顯示輸出。然而“五官”感受的外界信息范圍很窄，只是對(duì)人體無害的信息。 傳感器的定義和作用人用五官感受外界信息，將所得到的信息送入大腦并進(jìn)行思維和判斷，然后大腦命令四肢完成某種動(dòng)作。它在與國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，是信息采集和信息轉(zhuǎn)換的重要部件，是測量和控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，測試計(jì)量和工業(yè)自動(dòng)化、智能化的關(guān)鍵技術(shù)。要獲取信息則離不開傳感器。 一氧化碳傳感器介紹當(dāng)今時(shí)代是高新技術(shù)迅速發(fā)展的信息時(shí)代。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 EA/VPP：外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。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(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，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)。 RST：復(fù)位輸入。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR） 時(shí)，P2 口送出高八位地址。對(duì)P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。在這種模式下，P0不具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 端口功能P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。 與其它單片機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：① 功能比標(biāo)準(zhǔn)51強(qiáng)那么一點(diǎn)點(diǎn)，多128字節(jié)RAM、多一個(gè)定時(shí)器、多512字節(jié)EEPROM、內(nèi)置8KROM 足夠容納一般程序；② 容易買到；③ 資料眾多，編程與51兼容，最適合學(xué)生或者初學(xué)者使用；④ 支持ISP下載，使用很方便；⑤ FLASHROM可下載10000次以上；⑥ 可靠性不錯(cuò)（2）缺點(diǎn)：① 性能低，現(xiàn)在新型51單片機(jī)比AT89S52強(qiáng)的不是一兩個(gè)，N多。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。可以在4V～。根據(jù)不同的運(yùn)行速度和功耗的要求，時(shí)鐘頻率可以設(shè)置在0～33MHZ之間。第二章 器件介紹 AT89S52單片機(jī)介紹12345678910111214151617181920134039383736353433323130292726252423222128(T2)(T2EX)(MOSI)(MISO)(SCK)RST(RXD)(TXD)()(T0)XTAL2GND()XTAL1(T1)VCC(AD0)(AD1)(AD2)(AD3)(AD4)(AD5)(AD6)(AD7)/VPPALE/(A15)(A14)(A13)(A12)(A11)(A10)(A9)(A8)PDIPAT89S52單片機(jī)是MCS51系列產(chǎn)品的升級(jí)版，由世界著名半導(dǎo)體公司ATMEL在購買MCS51設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)后，利用自身優(yōu)勢技術(shù)——（掉電不丟數(shù)據(jù)）閃存生產(chǎn)技術(shù)對(duì)舊技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)展，同時(shí)使用新的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝，最終得到的成型產(chǎn)品。其次，傳感器檢測到的數(shù)據(jù)是模擬信號(hào)，而單片機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，因此需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)輸出給單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，當(dāng)濃度超過給定值