【正文】 ..................................................... 4 系統(tǒng)組成 ................................................................................................... 6 本章小結(jié) .......................................................... 6 2 各功能模塊的工作原理電路設(shè)計(jì) ................................................................................. 7 控制模塊 AT89C52 簡(jiǎn)介 .............................................. 7 空氣質(zhì)量傳感器模塊 ............................................... 10 空氣質(zhì)量傳感器的簡(jiǎn)介 ......................................................................... 10 空氣質(zhì)量傳感器工作原理 ..................................................................... 11 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ADC0809N 簡(jiǎn)介 ......................................... 13 ADC0809N 的邏輯結(jié)構(gòu) ........................................................................... 13 2 .、 ADC0809N 的引腳功能 .......................................................................... 14 DM74LS90N 功能 .................................................... 17 空氣凈化裝置的工作原理 ............................................ 19 本章小結(jié) ......................................................... 21 3 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 控制系統(tǒng)主程序 ................................................... 22 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 程序設(shè)計(jì) .............................................. 25 ADC0809N 工作原理 ............................................................................... 25 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖及程序 .......................................................................... 25 報(bào)警功能模塊 ..................................................... 27 報(bào)警功能模塊電路及流程圖 ................................................................. 28 報(bào)警程序 ................................................................................................. 30 4 軟件調(diào)試 ......................................................................................................................... 31 5 展望 ............................................................................................................................... 32 總 結(jié) ................................................................................................................................. 33 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 IV 致 謝 ................................................................................................................................. 34 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 35 附錄 ..................................................................................................................................... 36 附錄 1 各模塊和單片機(jī)最小系統(tǒng)的連接 ................................... 36 附錄 2 系統(tǒng)源程序清單 ................................................. 36 文獻(xiàn)綜述 ............................................................................................................................. 40 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 1 緒論 車(chē)內(nèi)空氣污染已經(jīng)成為公認(rèn)的威脅人體健康的嚴(yán)重環(huán)境污染，汽車(chē)內(nèi)空氣凈化清潔裝置勢(shì)在必行 。目前市場(chǎng)上還沒(méi)未出現(xiàn)此類(lèi)似產(chǎn)品。此裝置采用以單片機(jī) AT89C52 為核心，通過(guò) ADC0809N 將空氣質(zhì)量傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，利用 AT89C52 來(lái)判斷空氣質(zhì)量是否合格，如果空氣質(zhì)量合格，綠指示燈亮，如果空氣質(zhì)量不合格，紅指示燈亮，并啟動(dòng)蜂鳴器跟空氣凈化裝置，從而達(dá)到對(duì)空氣的檢測(cè)與處理。 采用軟硬件結(jié)合 ，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) 空氣的凈化 。筆者負(fù)責(zé)軟件部分，硬件部分由其合作者廖全同學(xué)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。本文主要偏重軟件部分編寫(xiě)，其中軟件編寫(xiě)本文中采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě) [1]，對(duì)一些選用的硬件器件作了簡(jiǎn)單的介紹。 本設(shè)計(jì)硬件電路總體可分為四大部分：第一部是單片機(jī) AT89C52 為中心的主控電路，同時(shí) AT89C52 為整個(gè)電路的數(shù)據(jù)處理與控制核心。第三部分是以蜂鳴器和發(fā)光二極管為主的報(bào)警裝置。 論文研究的主要內(nèi)容 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ： 單片機(jī)控制電路主要由一片 AT89C52 和 ADC0809N 組成。單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心和控制中心，系統(tǒng)的 各部分 數(shù)據(jù)都是送到單片機(jī)進(jìn)行處理，而且所有的命令都是由 單 片機(jī)發(fā)出，所以對(duì)單片機(jī)的軟件 開(kāi)發(fā) 是非常重要的，它關(guān)系整個(gè)系統(tǒng)的功能。 （ 2）當(dāng)空氣不合格時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并啟動(dòng)空氣凈化裝置。 （ 4）裝置能適合安裝于車(chē)內(nèi) （體積?。?。 通過(guò)傳感器模塊將空氣污染程度轉(zhuǎn)化為電壓輸入 ADC0809N 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊并將轉(zhuǎn)換完的數(shù)子信息傳送給控制模塊。 [3] 系統(tǒng)框圖如圖 122 所示。 方案一：采用 FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)列陣）作為系統(tǒng)的控制器。 FPGA 采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。 AT89C52 控制器模塊 74LS90N5分頻器 綠指示燈 模塊 蜂鳴器 模塊 A/D轉(zhuǎn)換模塊 傳感器 模塊 圖 122 總體設(shè)計(jì)方框圖 紅指示燈 模塊 空氣凈化裝置 模塊 電源模塊 東 華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 方案二：采用 AT89C52 作為系統(tǒng)的控制器。 [5] 綜合考慮以上兩種方案，通過(guò)比較，本設(shè)計(jì)選擇采用方案二，單片機(jī)控制的方框圖如圖 122 所示。 （ 2）報(bào)警模塊 方案一：采用單片機(jī)或可編程邏輯器件完成。這樣大大增強(qiáng)了液體點(diǎn)滴監(jiān)控裝置的實(shí)用性。用分立元件大大增加了電路的復(fù)雜程度，而且不能很好的實(shí)現(xiàn)多種報(bào)警功能。 （ 3）傳感器模塊： 采用空氣質(zhì)量傳感器 QS01 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 5） A/D轉(zhuǎn)換模塊： 采用 ADC0809N 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 [16] （ 6）空氣凈化裝置模塊： 采用活性碳和換氣箱。然而，隨著電器和各種電子裝備的大量使用， 14 伏所能提供的功率，已滿足不了汽車(chē)的發(fā)展需要。使用 42V 電源系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的一些附件，如轉(zhuǎn)向助力泵、水泵、冷卻風(fēng)扇、空調(diào)壓縮機(jī)和氣泵等，可以直接由新的電源系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，從而減少空轉(zhuǎn)消耗，提高能源利用效率。對(duì)于電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，由電源直接驅(qū)動(dòng)，可以省 去液壓或氣壓系統(tǒng)，帶來(lái)更好的駕駛舒適性和更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。 （ 8） 指示燈 模塊 東 華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 采用綠，紅 2種發(fā)光二極管 。 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各模塊工作原理及電路設(shè)計(jì) 7 2 各功能模塊的工作原理 電路設(shè)計(jì) 控制模塊 AT89C52 簡(jiǎn)介 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。其將通用的微處理器和Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。 [19] 名稱(chēng) 管腳號(hào) 類(lèi)型 名稱(chēng)與功能 Vss 20 I 地 Vcc 40 I 電源： 提供掉電、空閑、正常工作電壓 3932 I/O P0口 ： P0 口是開(kāi)漏雙向口，可以寫(xiě)為 1 使其狀態(tài)為懸浮用作高阻輸入。 18 1 2 I/O P1口： P1口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口，向 P1口寫(xiě)入 1時(shí) ， P1口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。 P1 口第 2 功能 ： T2() ： 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 /時(shí)鐘輸出 。 東華理工 大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各模塊工作原理及電路設(shè)計(jì) 9 2128 I/O P2 口 ： P2 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口 ， 向P2口寫(xiě)入 1時(shí) ， P2口被內(nèi)部上拉為高電平 ， 可用作輸入口 。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)時(shí)分別作為地址高位 字節(jié) 和 16 位地址 (MOVX DPTR)此時(shí)通過(guò)內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送1。 1017 10 11 12 13 14 15 16 17 I/O P3 口 ： P3 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口 ， 向 P3口寫(xiě)入 1時(shí) ， P3口被內(nèi)部上 拉為高電平 ， 可用作輸入口 。 P3口還具有以下特殊功能 ： RxD() ： 串行輸入口 TxD() ： 串行輸出口 外部中斷 0 外部中斷 T0() ： 定時(shí)器 0 外部輸入 T1()： 定時(shí)器 1 外部輸入 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)信 號(hào) 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào) RST 9 I 復(fù)位