【正文】 h存儲器可有效地降低開發(fā)本 。 AT89C52引腳功能： a)Vcc：電源電壓 。 c)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。 在 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(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。 d)P1 口： P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。對端口 P2 寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，同時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVRI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 f)P3 口： P3口時一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。對 P3口寫入 “1” 時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 22 所示： 此外， P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 引腳號 功能特性 T2（定時 \計數(shù)器 2外部計數(shù)脈沖輸入），時鐘輸出 T2EX（定時 \計數(shù) 2捕獲 \重裝載觸發(fā)和方向控制） 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 表 22 P3口第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外中斷 0） （外中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0） T1（定時 /計數(shù)器 1） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） (外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 對 Flash 存儲器編程器件，改引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。該位置復(fù)位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 h) ：程序儲存允許（ ）輸出是外部程序存儲器的 讀選通信號，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 有效，即輸出兩個脈沖。 i) /VPP：外部訪問允許。需要 注意 的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 端狀態(tài)。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上＋ 12V 的編程允許電源 Vpp,當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 k)XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 （ 1）晶振電路 單片機(jī)工作的過程中各指令的微操作在時間上有嚴(yán)格的次序，這種微操作的時間次序稱作時序，單片機(jī)的時鐘信號用來為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時間基準(zhǔn)， 89c52 的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，一種是內(nèi)部時鐘方式，一種是外部時鐘方式。對于 CHMOS工藝的單片機(jī)，外部時鐘要由 XTAL1 端引入，而 XTAL2 端應(yīng)懸空。 電路圖見圖 24： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 24晶振電路圖 在 89C52 單片機(jī)的內(nèi)部有一個震蕩電路， 只要在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體（簡稱晶振）就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號，圖中電容器 C1和 C2 穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5— 30pF，典型值是22pF，晶振 CYS 選 擇的是 12MHz。 端口線電平和輸入輸出狀態(tài)不確定可能使外圍設(shè)備誤動作，導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生；內(nèi)部一些控制寄存器（專用寄存器）內(nèi)容不確定可能導(dǎo)致定時器溢出、程序尚未開始就要中斷及串口亂傳向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù) ?? 因此，任何單片機(jī)在開始工作前，都必須進(jìn)行一次復(fù)位過程，使單片機(jī)處于一種確定的狀態(tài)。 實際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位，上電復(fù)位 見圖 35， 要求接通電源后，單片機(jī)自動實現(xiàn)復(fù)位操作。上電瞬間 RST 引腳獲得高電平，隨著電容 C1的充電， RST 引腳的高電平將逐漸下降。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：晶振為 12MHz 時， C1 為 22uF：R1為 ?K ； 振 為 6MHz 時， C1為 22uF， R1 為 1 ?K 。隨著電容的充電， RST腳上的電壓才慢慢下降。開關(guān)按下時是按鍵手動復(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現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。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?？傊?dāng)?shù)據(jù)采集與硬件的選擇有很大的關(guān)系。 甲醛傳感器 /甲醛模塊（ CH2O 傳感器）詳細(xì)介紹 如下 表 23： (3)測量電路 測量電路由 CH20/S10 甲醛傳感器， ADC0832 組成。當(dāng)空氣被內(nèi)部的采樣系統(tǒng)吸收后，產(chǎn)生一個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)時報警。由于逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換具有速度，分辨率高等優(yōu)點，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。逐次逼近型是將采樣信號和已知電壓不斷進(jìn)行比較，一個時鐘周期完成 1 位轉(zhuǎn)換，依次類推 ,轉(zhuǎn)換完成后，輸出二進(jìn)制數(shù)。優(yōu)點是分辨率低于 12位時，價格較低，采樣速率也很好。電路圖 見圖 27如下： 名稱 甲醛傳感器 CH2O/S10: 測量范圍 0 10 ppm 最大負(fù)荷 50ppm 工作壽命 空氣中 3年 輸 出 1200177。10% 響應(yīng)時間 (T 90) 〈 50 seconds 濕度范圍 20℃ to 45℃ 零點輸出 (純凈空體， 20℃ ) 〈 ppm 最大零點漂移 (20℃ to 40℃ ) ppm 長期漂移 〈 2% /每月 推薦負(fù)載值 10Ω 線性度輸出 線性 重 量 約 32克 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 27模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖 （ 3） ADC0832 具有以下特點： ① 8 位分辨率； ② 雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換； ③ 輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容； ④ 5V 電源供 電時輸入電壓在 0~5V 之間； ⑤ 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為 32μS ； ⑥ 一般功耗僅為 15mW； ⑦ 8P、 14P— DIP（雙列直插）、 PICC 多種封裝； ⑧ 商用級芯片溫寬為 0176。C ，工業(yè)級芯片溫寬為 ?40176。C ； 芯片接口說明： ① CS_片選使能，低電平芯片使能。 ③ CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 ⑤ DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 ⑦ CLK 芯片時鐘輸入。 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ADC0832 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。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS ，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。但由于 DO 端與 DI 端在通信時并未同時有效并與單片機(jī)的接口是雙向的 ， 所以電路設(shè)計時可以將 DO 和 DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)要進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換時，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。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。 （ 4） 測量量程 本系統(tǒng)的量程為 010ppm。 按鍵選擇與簡介 （ 1） 本系統(tǒng)應(yīng)用有人機(jī)對話功能，該功能即能隨時發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及和 LCD 連接顯示運行狀態(tài)和運行結(jié)果。由于本系統(tǒng)只有 UP、DOWN、 OK、 CANCEL4個控制命令，所需按鍵較少，所以本系統(tǒng)選擇獨立式按鍵。每個獨立式按鍵占有一根 I/O 口線。在此電路中，按鍵輸入部采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時， I/O 口線有確定的高電平，（ 口內(nèi)部接有上拉電阻）所以就不需要再外接上拉電阻。 ①硬件削抖是采用硬件電 路的方法對鍵盤的按下抖動及釋放抖動進(jìn)行削抖，經(jīng)過削抖電路后使按鍵的電平信號只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)按鍵釋放時，也要經(jīng)過數(shù)毫秒延時，待后沿抖動消失后再判別鍵是否釋放。 外圍擴(kuò)充存儲器 基于 AT89C52 單片機(jī)具有 8KB 的程序存儲器（ ROM）， 256B 的數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），由于考慮到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處 理與存儲所需的容量，現(xiàn)在需要擴(kuò)充存儲器的容量。我們選定了 AT24C128 存儲器。對時鐘芯片的要求首先是低功耗，其次是編程簡單，縮短程序開發(fā)時間，實際上也就縮短了系統(tǒng) 用于實際生產(chǎn)所用的開發(fā)周期以及成本，在本系統(tǒng)，我們選擇了 DS1302時鐘芯片。而通信時，僅需要 3個口線：① RES（復(fù)位）， ② I/O 數(shù)據(jù)線， ③ SCLK（串行時鐘）。其工作時功耗很低，廣泛應(yīng)用于電話，傳真，便攜式儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域。 （ 3） DS1302 引腳概述： X1， X2； 振蕩源，外接 晶振； SCLK：串行時鐘輸入端。 見表 24： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 表 24時鐘控制字對照表 （ 5） DS1302 數(shù)據(jù)輸入 /輸出時序 數(shù)據(jù)輸入是在輸入寫命令字的 8 個 SCLK 周期之后， 在接下來的 8 個 SCLK 周期中的每個脈沖的上升沿輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從 0 位開始。 數(shù)據(jù)輸出是在輸出命令字的 8個 SCLK 周期之后，在接下來的 8個 SCLK 周期中的每個脈沖的下降沿輸出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從 0位開始。 只要 RST保持高電平，如 果有額外的 SCLK周期，將重新發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，即多字節(jié)傳送。電路連接圖 見圖 311： 圖 211上拉電阻電路圖 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 液晶顯示器簡介 對于本系統(tǒng)要有顯示裝置完成顯示功能?？紤]到同種 LCD顯示器的屏幕越大體積越大，功耗越大的特點，在同類產(chǎn)品中選用了 AMPIRE128X64液晶顯示模塊。該類液晶顯示模塊采用動態(tài)的液晶驅(qū)動，可用 5V供電。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。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 口來實現(xiàn)與顯示模塊的聯(lián)系。這種訪問方式不占用存儲器空間，它的接口電路與時序無關(guān)，其時序完全靠軟件編程實現(xiàn)。 液晶顯示工作原理介紹 以下為液晶顯示電路接線原理圖 見圖 21 圖 212液晶電路圖 （ 2） 在單片機(jī)系統(tǒng)中 應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個有點： ① 顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個點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。 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。 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IC上，因而耗電 量比其他顯示器要少的多。還有黑白、多灰度、彩色顯示等。針對于本系統(tǒng)要顯示漢字，字母，數(shù)字等，以及其在一個界面同時要顯示的字?jǐn)?shù)，本系統(tǒng)要以圖形的形式顯示各運行結(jié)果，我們最終選擇 AMPIRE128x64 型號的 LCD。 ② 漢字顯示：漢字顯示和字符顯示的原理差不多，就是一個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陣碼，每個漢字占 32B，為為兩部分，各 16B。 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，點陣碼是用字模軟件在相同的設(shè)置區(qū)域找出的。 （ 5） 陣碼獲取過程簡介：首先，打開軟件，然后 新建文件 ，因為漢字占 32B所以設(shè)置其為高度和寬度 16x16。但對于某些緊急狀態(tài)，比如系統(tǒng)檢測到的錯誤狀態(tài)等，為了使操作人員不至于忽視，及時采取措施，往往還需要有某種更能引人注意，提起警覺的報 警信號。其中，前兩種報警裝置因硬件結(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；而語音報警雖然警報信息較直接，但硬件成本高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軟件量也增加 。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。在圖 214 中， 接三極管基極輸入端，當(dāng) 輸出高電平 “1” 時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的通電而發(fā)音，當(dāng) 輸出低電平 “0” 時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)音。 以下為報警電路接線圖 見圖 215： 西 南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 215報警電路圖 硬件仿真環(huán)境介紹 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。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