【正文】 或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。Flash編程或校驗(yàn)時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。此時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)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。對Flash存儲器編程器件，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。該位置復(fù)位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。 PSEN ：程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)89C5X單片機(jī)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。 EA/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EA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。由于逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換具有速度快，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)是分辨率低于12位時，價格較低，采樣速率也很好。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。其具體特點(diǎn)如下：.8位分辨率； .雙通道A/D轉(zhuǎn)換； .輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容； .5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間； .工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS； .一般功耗僅為15mW； .8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； .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： .CS 片選使能，低電平芯片使能。 .CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。 .DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 .CLK 芯片時鐘輸入。 ADC0832引腳圖ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。主要特點(diǎn)：ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器, 它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時電路組成。 ADC0809引腳下面說明各引腳功能：IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。 .ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路 .ALE：地址鎖存允許信號，輸入高電平有效。 .EOC： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 .VCC：電源，單一＋5V。鑒于ADC0832 8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換、輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容、5V電源供電時輸入電壓在0～5V之間、工作頻率為250KHZ、轉(zhuǎn)換時間為32 微秒、一般功耗僅為15MW等特點(diǎn)完全能滿足設(shè)計(jì)所需要求，并且價格便宜，所以在本設(shè)計(jì)中采用ADC0832作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。數(shù)碼管只能顯示一些數(shù)字信息，很難從這些數(shù)字了解機(jī)器的狀態(tài)。液晶顯示模塊既可顯示字符，又可顯示簡單圖形。LCD1602字符型液晶顯示器的特點(diǎn)及其用法：.單5V電源電壓，低功耗、長壽命、高可靠性。.具有64個字節(jié)的自定義字符RAM，可自定義點(diǎn)陣字符。.驅(qū)動方式：1/16并口，1/5串口。.通訊方式：4位或8位并口可選。LCD1602液晶顯示屏的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：（） LCD1602液晶主要參數(shù)顯示容量162個字符芯片工作電壓工作電流()模塊最佳工作電壓字符尺寸(mm)帶中文字庫的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個16*16點(diǎn)漢字，和128個16*、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊；基本特性:.低電源電壓（VDD:++）.顯示分辨率:12864點(diǎn).內(nèi)置漢字字庫，提供8192個1616點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選).內(nèi)置 128個168點(diǎn)陣字符，2MHZ時鐘頻率.顯示方式：STN、半透、正顯，驅(qū)動方式：1/32DUTY，1/5BIAS.視角方向：6點(diǎn)，背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10.通訊方式：串行、并口可選，內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓.無需片選信號，簡化軟件設(shè)計(jì)，工作溫度: 0度 +55度 ,存儲溫度: 20度 +60度。 MQ2及其測量電路的特點(diǎn)MQ2氣敏元件響應(yīng)速度快，具有良好的重復(fù)性、選擇性。應(yīng)用：工業(yè)現(xiàn)場的天然氣、液化氣、煤氣、烷類等可燃性氣體及汽油、醇、酮、苯等有機(jī)溶劑蒸汽的濃度檢測；可燃性氣體泄漏報(bào)警器；可燃性氣體探測器；氣體濃度計(jì)等。AC or DC VH 加熱電壓 177。 RH 加熱電阻 33Ω177。工作電壓(V) 177。10靈敏度（mv）1%甲烷15401%丁烷30501%氫氣2040線形度（%）≤5測量范圍（％LEL）0～100響應(yīng)時間(90%)小于10 秒恢復(fù)時間(90%)小于30 秒使用環(huán)境 40－+70℃ 低于95%RH 儲存環(huán)境20—+70℃ 低于95%RH外形尺寸（mm）MQ2:1419 MQ2C: 81014B：環(huán)境條件符號 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 備注 Tao 使用溫度 　　20℃50℃ 2℃ Vc:177。5% Vh:177。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。其中：溫度：20℃、相對濕度：65%、氧氣濃度：21%、RL=50kΩ(在本設(shè)計(jì)中，其值固定)、Rs：元件在不同氣體，不同濃度下的電阻值、R0:元件在潔凈空氣中的電阻值。Ro: 20℃，33%RH條件下。靈敏度調(diào)整：MQ3 型氣敏元件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。(約200ppm)濃度的乙醇蒸氣校準(zhǔn)傳感器。 數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳送過程中，能夠根據(jù)需要將其中任意一路選出來的電路，叫做數(shù)據(jù)選擇器，也稱多路選擇器或多路開關(guān)。有2選1，4選8選1和16選1等類型的數(shù)據(jù)選擇器。在本設(shè)計(jì)中，主要是選通模擬輸入信號，故用74HC4051。其集成度高，、USB收發(fā)器、晶體振蕩器、異步串行數(shù)據(jù)總線，支持調(diào)制調(diào)節(jié)器全功能信號，無需要任何外部的USB器件?！　?內(nèi)含時鐘電路，無需外接電路器　　.　　.SUSPEND引腳支持USB狀態(tài)掛起　　.支持的數(shù)據(jù)格式為數(shù)據(jù)位停止位2和校驗(yàn)位　　.內(nèi)含512字節(jié)接收緩沖器和512字節(jié)發(fā)送緩沖器機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 Protues仿真軟件簡介Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。Proteus是世界上著名的EDA工具，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)，是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等。第3章 硬件設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的最小系統(tǒng)的就是要讓單片機(jī)里面的程序運(yùn)行所需要的最小配置。由晶振電路和復(fù)位電路，STC89C52芯片組成，構(gòu)成最小的單片機(jī)系統(tǒng)。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)。內(nèi)部時鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時鐘脈沖信號，外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機(jī)內(nèi)，此方式常用于多片89C52單片機(jī)同時工作，以便于各單片機(jī)的同步。本系統(tǒng)中為了盡量降低功耗的原則，采用了內(nèi)部時鐘方式。復(fù)位電路：單片機(jī)開始工作的時候，必須處于一種確定的狀態(tài)，否則，不知哪是第一條程序和如何開始運(yùn)行程序。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(shí)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，要求接通電源后，單片機(jī)自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是開關(guān)復(fù)位電路，開關(guān)未按下是上電復(fù)位電路，上電復(fù)位電路在上電的瞬間，由于電容上的電壓不能突變，電容處于充電（導(dǎo)通）狀態(tài)，故RST腳的電壓與VCC相同。選擇合理的充電常數(shù)，就能保證在開關(guān)按下時是RST端有兩個機(jī)器周期以上的高電平從而使STC89C52內(nèi)部復(fù)位。： 復(fù)位電路 RST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。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。酒精濃度傳感器由MQ3傳感器組成。測量電路由氣敏傳感器MQ3/MQ濾波電路和ADC0832組成。MQ2是催化燃燒式氣敏元件，根據(jù)催化燃燒效應(yīng)的原理工作。由檢測元件和補(bǔ)償元件配對組成電橋的兩個臂，遇可燃性氣體時檢測元件電阻升高，橋路輸出電壓變化，該電壓變量隨氣體濃度增大而成正比例增大，補(bǔ)償元件起參比及溫濕度補(bǔ)償作用。除ppm外，還有ppb和ppt， 他們之間的關(guān)系是： 1ppm=106=一百萬分之一， 1ppb=109=十億分之一 ， 1ppt=1012=萬億分之一， 1ppm=103ppb=106ppt （2）質(zhì)量體積濃度 用每立方米大氣中污染物的質(zhì)量數(shù)來表示的濃度叫質(zhì)量體積濃度，單位是毫克/立方米 ，或克/立方米。 本設(shè)計(jì)中，氣體濃度單位用到mg/L與ppm,則轉(zhuǎn)換關(guān)系如下： C=22400Y/M ……………（32）Y—污染物以每立方分米即每升的毫克數(shù)表示的濃度值；本設(shè)計(jì)的電壓顯示與酒精濃度之間的關(guān)系：由傳感器MQ3特性圖可以得到，式子：{㏒（Rs/Ro）㏒()}/（㏒Y㏒10）=(㏒㏒)/( ㏒㏒10),代入上式（1），并代入關(guān)系Vout=(RL/RS)*5,其中RL取50K，Ro經(jīng)測量為600K,整理可得關(guān)系式： ㏒C=*㏒Vout + ……………(33) 在技術(shù)參數(shù)中，—4869ppm 。 A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK 輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第3個脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN進(jìn)行輸入。其連接圖， AD0832連接圖(1)為增強(qiáng)人機(jī)對話功能，發(fā)出各種控制命令控制系統(tǒng)運(yùn)行，本設(shè)計(jì)采用鍵盤輸入指令和數(shù)據(jù)的方式，以及和LCD連接顯示運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果。由于本系統(tǒng)所需按鍵較少，所以選擇獨(dú)立式按鍵。每個獨(dú)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，（STC89C52 .P1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。 LCD1602液晶顯示設(shè)計(jì)LCD1602液晶顯示模塊與計(jì)算機(jī)的接口電路有兩種方式。直接訪問方式是把液晶模塊作為存儲器或I/O設(shè)備直接接在單片機(jī)的總線上，單片機(jī)以訪問存儲器或I/O設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。即將液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0口連接作為數(shù)據(jù)總線，另外三根時序控制信號線通常利用單片機(jī)的P2口中未被使用的I/O口來控制。本系統(tǒng)采用間接控制方式：: LCD電路接線圖 在主電路圖中接在P0口處有一個排阻RP1 ，由于P0口沒有內(nèi)接上拉電阻，為了為P0口外接線路有確定的高電平，所以要接上排阻RP1，使用的是10K的排阻，以確保有P0口有穩(wěn)定的電平。在本設(shè)計(jì)中，采用差動放大器對兩個信號的差值進(jìn)行放大。其中對于低通濾波器，