【正文】 (8) 4. 89C52 譯碼及外部擴(kuò)展電路 (8) 5. 存儲單元電路設(shè)計(jì) (9) 第二節(jié) CO 濃度檢測報(bào)警電路優(yōu)化設(shè)計(jì) (10) 1 傳感器部分 (10) 2 傳感器驅(qū)動電路 (13) 3 CO 檢測報(bào)警電路 (13) 第三節(jié) LED 顯示器及接口設(shè)計(jì) (14) 1. LED 顯示器結(jié)構(gòu)與原理 (14) 2. LED 顯示器的接口設(shè)計(jì) (15) 第四節(jié) A/D 轉(zhuǎn)換器件 7135(16) 1. 原理 簡介 (16) 2. ICL7135 與單片機(jī)的接口 (18) 第五節(jié) 8255 鍵盤設(shè)計(jì) (19) 1. 8255 結(jié)構(gòu)及引 (19) 西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 3 2. 8255 的工作方式 (20) 3. 8255 鍵盤設(shè)計(jì)電路 (21) 第三章 軟件設(shè)計(jì) (22) 第一節(jié) 軟件設(shè)計(jì)方案 (22) 第二節(jié) 軟件調(diào)試 (23) 1. 內(nèi)存自檢程序： (23) 2. 8255 鍵盤中斷程序 (24) 3. AD7135 數(shù)據(jù)處理程序 (26) 4. LED顯示控制程序 (27) 畢設(shè)總結(jié) (28) 附錄 1 相關(guān)英文資料 (29) 附錄 2 參考文獻(xiàn) (33) 緒 論 西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 4 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，在生產(chǎn)中使用的氣體原料和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體種類和數(shù)量也在增加。傳感器方面選用了 TP2常溫型 CO氣敏傳感器，并采用了恒流源接法。西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 1 摘 要 本文論述了基于測控技術(shù)的煤氣泄漏檢測報(bào)警裝置的硬件和監(jiān)控軟件方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)采用了 89C52 單片機(jī)和四位半 AD7135 系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，能對傳感器產(chǎn)生的模擬信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。 此方案還為使用者提供了 LED 顯示模塊、鍵盤控制、大容量存儲器件及蜂鳴器報(bào)警裝置，使智能化程度更高、結(jié)構(gòu)更緊湊、功能更豐富。這些氣體物質(zhì)中有些是易燃易爆的，有些是引起人們窒息，中毒的。煤氣（主要成分 CO）的泄漏將嚴(yán)重地污染環(huán)境并可能誘發(fā)爆炸及使人中毒等事故的發(fā)生。 用于煤氣檢測的氣敏傳感器能將煤氣的 濃度情況轉(zhuǎn)換成電氣信號（電流或電壓），根據(jù)這些電信號的強(qiáng)弱就可以獲得空氣中煤氣存在狀況的信息，從而通過接口電路與單片機(jī)組成自動檢測、控制和報(bào)警系統(tǒng)。我們在氣體濃度測量的研究和設(shè)計(jì)過程中查閱了大量的資料和成果，結(jié)合測控專業(yè)的特點(diǎn)，提出了能實(shí)現(xiàn)煤氣濃度檢測和報(bào)警的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。傳感器方面選用了 TP2常溫型 CO 氣敏傳感器，并采用了恒流源接法。 本系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下： （ 1） CPU： 89C52 （ 2） 時(shí)鐘頻率： 6MHz （ 3） 存儲器： 32K 用戶 RAN 數(shù)據(jù)存儲器 32K 用戶 EPROM 程序存儲器 （ 4） 輸入信號接口電路： ① 四位半 A/D 轉(zhuǎn)換接口電路； ② 面板按鍵 +鍵盤鍵的接口電路。 （ 6） 氣 體濃度檢測優(yōu)化設(shè)計(jì)電路： 西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 5 ① 恒流源驅(qū)動電路； ② AD620 信號放大電路。 第一章 功能與設(shè)計(jì)方案 氣體濃度測量是工業(yè)測量中很重要的部分，根據(jù)采用的測量元件和測量方法的不同，其精度也不同，因而對數(shù)據(jù)采集（ A/D 轉(zhuǎn)換）的精度也不同，對測量結(jié)果的定標(biāo)要到專業(yè)的計(jì)量部門才能進(jìn)行，這樣就給現(xiàn)場測量帶來了很大的不便，我們在氣體濃度測量的研究和設(shè)計(jì)過程中查閱了大量的資料和成果，結(jié)合測控專業(yè)的特點(diǎn)，提出了能實(shí)現(xiàn)煤氣濃度檢測和報(bào)警的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)的粗略框圖如圖 所示，模擬量通過傳感器經(jīng)過信號調(diào)理電路變?yōu)?0～ 5V，再由A/D 轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號后，送給單片機(jī)。 結(jié)構(gòu)框圖如下： 圖 實(shí)用煤氣檢測報(bào)警裝置的硬件結(jié)構(gòu) 我們采用 89C52 單片機(jī)作為中央處理器，以 27256 作為外部程序存儲器，從外部 ROM 取址時(shí)， P0 口用作地址 、 數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線，存儲器的低 8 位地址西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 6 （ A0～ A7）經(jīng)其端口輸出， ALE 的下降沿將其打入 74LS373 鎖存器鎖存，與高7 位地址（經(jīng)由 ～ 輸出）形成對 32K 外部存儲空間的尋址。 監(jiān)控程序模塊組成： （ 1） 系統(tǒng)初始化程序模塊 （ 2） 鍵盤控制程序 （ 3） A/D 轉(zhuǎn)換控制模塊 （ 4） LED 顯示控制模塊 （ 5） 內(nèi)存檢測程序 演示程序流程： 否 是 圖 煤氣檢 圖 測報(bào)警裝置軟件流程圖 第二章 硬件電路設(shè)計(jì) 開始 系統(tǒng)初始化 是否按鍵？ AD 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理 顯示 中斷掃描 大小值設(shè)定 存儲 退出 西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 7 本單元采用 89C52 單片機(jī)和四位半 AD7135 系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)對輸出的模擬量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，并為使用者提供了 LED 顯示模塊、鍵盤控制、大容量存儲 器件及蜂鳴器報(bào)警裝置，使智能化程度更高、結(jié)構(gòu)更緊湊、功能更豐富。 EPROM 用于存放程序和表格， RAM 用于暫存數(shù)據(jù)， 8255 連接鍵盤。 第一節(jié) 89C52說明 一、總線說明 1. 地址和數(shù)據(jù)總線 89C52 的 P0口（ ～ ）和 P2口（ ～ ）合用，分別作為底 8位和高 8 位的地址總線；其中 P0 口兼作數(shù)據(jù)總線 DB0～ DB7。 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D1089 C 52 二、 89C52振蕩電路 西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 8 89C52 的 XTAL1 和 XTAL2 接石英晶體振蕩器，構(gòu)成時(shí)鐘電路，為單片機(jī)提供 6MHz 的時(shí)鐘頻率。在系 統(tǒng)加電瞬間 R、 C電路充電過程中產(chǎn)生正脈沖使單片機(jī)復(fù)位；當(dāng)用戶需要手動復(fù)位時(shí)，按下復(fù)位鍵 ,產(chǎn)生正脈沖使單片機(jī)復(fù)位，電路如圖。具體地址分配如下： 片選 器件 地址范圍 供用戶使用資源 CS0 8255 8000H87FFH 鍵盤接口電路 CS1 8800H8FFFH CS2 AD7135 9000H97FFH AD轉(zhuǎn)換電路 CS3 9800H9FFFH 供用戶使用 CS4 A000HA7FFH 供用戶使用 CS5 A800HAFFFH 供用戶使用 CS6 B000HB7FFH 供用戶使用 CS7 B800HBFFFH 供用戶使用 西安電子科技大學(xué)畢業(yè)論文 9 電路原理圖如下： A1B2C3E14E25E36Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U5 7 4 L S 1 3 8A B 1 3A B 1 1A B 1 2A B 1 4A B 1 5/ W R/ R D8 0 0 0 H 8 7 F F H8 8 0 0 H 8 F F F H9 0 0 0 H 9 7 F F H9 8 0 0 H 9 F F F HA 0 0 0 H A 7 F F HA 8 0 0 H A F F F HB 0 0 0 H B 7 F F HB 8 0 0 H B F F F HC S 0C S 1C S 2C S 3C S 4C S 5C S 6C S 712456U ? A7 4 L S 2 1 五、存儲單元電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)為用戶提供了 32K 的外部數(shù)據(jù)存儲器 62256 和程序存儲器 27256，現(xiàn)分別對它們的引腳作簡要的介紹。維持或編程禁止時(shí)呈高阻抗； ： 片選信號輸入線，“ 0”（即 TTL 低電平）有效； PGM： 編程脈沖輸入線； ： 讀選通信號輸入線，“ 0”有效； VPP： 編程電源輸入線； VCC： 主電源輸入線，一般為 +5V； GND： 線路地 。當(dāng)此引腳為低電平時(shí)，62256 數(shù)據(jù)允許輸出，不允許刷新；當(dāng)此引腳為高電平時(shí)，62256 內(nèi)部刷新電路自動刷新。電路圖如下所示： / R D/ W RD B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7A B 0A B 1A B 2A B 3A B 4A B 5A B 6A B 7A B 0A B 1A B 2A B 3A B 4A B 5A B 6A B 7A B 8A B 9A B 10A B 11A B 12A B 13A B 14A B 8A B 9A B 10A B 11A