【正文】 ASH 存儲器 為 4k 且為 高性能、低電壓 CMOS 8 位 CPU。該器件采用 的是 ATMEL 高密度非易失存儲器 的制造技術 ， 且能 與 MCS51 輸出管腳和指令集兼容。 AT89C51 單片機 因其靈活性高，且成本較低而成為 嵌入式控制系統(tǒng) 的首選方案 [3]。 引腳和最小系統(tǒng) AT89C51 封裝結構為 40 條 引腳雙列直插式，其引腳排列如圖 所示。 GND：接地 。第一次給P0 口送“ 1”， 稱為 高阻 輸入，此時需接上拉電阻。內部的緩沖器能接收 /輸出的門電流為 4TTL。 P1 口為低電平時，會輸出電流。 P2 口： P1 口有 8 個雙向 I/O 引腳，其內部自帶上拉電阻。 P2口為低電平時，可輸出電流。在給地址送“ 1”時，內部上拉成為一大優(yōu)勢。在 FLASH進行編程和校驗時， P2 口接收高八位地址和控制信號?？山邮?/輸出的門電流為 4TTL。當外部下拉為低電平， P3口作為輸出將輸出電流 。 RST：復位輸入引腳。 ALE/PROG：對外部存儲器進行讀寫時，該引腳鎖存地址的低位字節(jié)。一般 ALE 輸出周期穩(wěn)定的正脈沖，此周期為振蕩器周期的 6 倍。但是作為外部數(shù)據(jù)存儲器時，將會跳過一個 ALE 脈沖。在由 External program memory 取指時，一個機器周期中 /PSEN 有效兩次。 /EA/VPP： 當 /EA 為低電平期間，不管是否有內部程序存儲器，都為外部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL2：振蕩器輸出引腳。 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U?P80C51FAJN33pFC1Cap33pFC2Cap12Y1XTALS1SWPB10uFC3Cap Pol110KR1Res11KR2Res1D1LED1GNDGNDVCCGNDGNDVCCVCCVCCD0D1D2D3D4D5D6D7INT0WR 圖 AT89C51 的最小系統(tǒng) 上電復位是用 RC 充電來實 現(xiàn)的。 圖 中電容器 C1 和 C2 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，起電容值一般在1533pF， 本次設計采用 33pF 電容。內部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實際電路中使用比較多，本次設計采用 12M 晶體振蕩器。所謂單片機的時序就是CPU 控制信號控制指令執(zhí)行的時間順序。 89C51 的時鐘分為外部時鐘和內部時鐘兩種方式 [5]。外部時鐘方式是利用外部振蕩脈沖接入 XTAL1濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 或 XTAL2。 RXD 接地， TXD 接入外部振蕩器。片內發(fā)生器將振蕩頻率變兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，來供單片機使用。單片機上電后，先復位，這樣的作用是使得CPU 和系統(tǒng)的其他元件恢復到一個確定的初始狀態(tài)，然后從這個狀態(tài)開始工作。然而單片機本身是不能進行復位的，必須配合外部復位電路才能實現(xiàn)。先進行初始化操作， PC 指向 0000H。RST 由高變?yōu)榈碗娖胶?，系統(tǒng)指向 0000H。 上電復位是利用 RC 充電實現(xiàn)的。上電的瞬間，由于電容兩端的電壓不能突變， RST 為高電壓，出現(xiàn)的是正脈沖，但是它的持續(xù)時間由 RC 電路的時間常數(shù)來決定。 按鍵手動復位也有兩種方式：按鍵電平和按鍵脈沖復位。復位按鍵按下去之后，復位端通過小電阻與電源接通，立刻放電，使 RST 變?yōu)楦唠娖?，復位按鍵彈起來后，電源通過電阻對電容重新充電， RST 引腳出現(xiàn)復位正脈沖，持續(xù)的時間取決于 RC 電路時間常數(shù)。兩者即可定時又能進行外部計數(shù)。 T0 內部為兩個 8 位專用寄存器TH0 和 TL0， T1 是由 TH1 和 TL1 組成。 模數(shù)轉換 ADC0804 概述 ADC0804 是 8 位 8 通道逐次逼近式 A/D 模擬 /數(shù)字轉換器，是將輸入的模擬信號轉換成數(shù)字信號。 ADC0804 是用 CMOS 集成工藝制成的逐次比較型模數(shù)轉換芯片。 增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為 5V。 引腳介紹 Voc RST/Vpo Vss Vcc + C 22uF R 1K Voc RST/Vpo Vss Vcc + C 22uF 200 1K Voc RST/Vpo Vss Vcc + C 22uF 200 1K 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 V I N+6V I N7V RE F / 29CLK I N4A G ND8RD2WR3I NT R5CS1D G ND10DB 7 ( M S B )11DB 612DB 513DB 414DB 315DB 216DB 117DB 0 ( L S B )18CLK R19V C C20U1A DC 0 8 0 4 圖 ADC0804 引腳圖 DGND:數(shù)字地。 CLKIN:輸出時鐘脈沖信號送入外部電路。 CS:A/D 片選信號端，有效電平為低電平，當 CS 為低，說明 A/D 轉換器啟動工作。 INTR:A/D 轉換結束信號，有效電平為低電平。該信號常用作系統(tǒng)中斷請求信號。 AGND:模擬信號地。 ADC0804 如完成一次 A/D 需要 100uS,則轉換率 100KHZ1460KHZ。 A/D 轉換的方法和原理 A/D 轉換。前一種速度慢，但是精度高。速度快，精度稍差。 連接方式 等待連接方式 IN0~IN7 接模擬信號 8 通道輪流采集一次數(shù)據(jù)，并在內部 RAM 中。本次設計采用的即是等待連接方式。 查詢連接方式 ADC0804 的 EOC 信號直接接到 51 的 I/O 線上 （ ）， 8051 通過循環(huán)查詢 EOC信號，判斷轉換是否結束。當環(huán)境中的可燃氣體的濃度逐漸增加時，傳感器的電導率也伴隨著增大。 MQ2/MQ2S氣敏 傳感器對丙烷 、氫氣、液化氣、天然氣以及其它可燃蒸汽檢測的靈敏度較高。 圖 （ Rs/Ro），橫坐標為氣體濃度。 Ro 表示傳感器在 1000ppm 氫氣中的電阻值 [7]。 圖中縱坐標是傳感器的電阻比（ Rs/Ro）。 Ro表示在含 1000ppm 丙 烷、 20℃ /65%RH環(huán)境條件 下 傳感器 的電阻值 [8]。該傳感器需要施加 2 個電壓：加熱器電壓（ VH），為傳感器提供特定的工作溫度。這種傳感器具有輕微的極性， VC 為 直流電源。恰當?shù)倪x擇 RL值可以使傳感器達到最佳性能 。在微機系統(tǒng)中應用 LCD 作為顯示器有以下幾個優(yōu)點： ； ； 、重量輕； 。 1602 字符型 LCD 簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模塊。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 4 腳： RS 為 Data/Cmd 寄存器選擇端，高電平、低電平分別選擇 Data 寄存器和 Cmd 寄存器。當RS 和 R/W 都送 低電平時則進行寫入指令或顯示地址的操作，當 R/W 為“ 1” RS 為“ 0”時可以讀忙信號，當 R/W 為“ 0” RS 為“ 1”時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位輸入 /輸出數(shù)據(jù)線。 無線發(fā)射接收模塊 由于無線發(fā)射接收模塊應用方便，得到了 廣大電子愛好者以及科技創(chuàng)新者的青睞。 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 17 圖 無線發(fā)射接收模塊實物圖 PT2262 為 編碼芯片，編碼信號是由數(shù)據(jù)碼、同步碼、地址碼組成，從數(shù)據(jù)輸出端輸出，由射頻發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)輸入端發(fā)射出去。如果 PT2262連續(xù)發(fā)送編碼信號， PT2272 數(shù)據(jù)輸出端和相應的數(shù)據(jù)腳便連續(xù)輸出高電平。 表 接收板主要參數(shù) 工作頻率 315M 工作電壓 DC5V 工作電流 ≤ 3mA() 工作原理 超再生 調制方式 ASK 編碼芯片 PT2262 PT2272 靈敏度 優(yōu)于 105dBm(50Ω ) 輸出信號 互鎖（ L）或非鎖（ M） 遙控距離 20～ 50 米以上（開闊地） 接收模塊的七根引腳分別為 D D D D0、 GND、 VT、 VCC，其中 VCC為 DC 5V 的供電端， GND 為接地端， VT端為解碼有效輸出端，只要發(fā)射器的數(shù)據(jù)碼有 輸出， VT 都能同步輸出高電平； D D D D0 是 2272 解碼芯片的四位數(shù)據(jù)輸出端，有信號時能輸出 5V 左右的高電平，驅動電流約 2mA，與發(fā)射器的四位濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 18 數(shù)據(jù)碼輸出一一對應 表 無線發(fā)射接收模塊引腳 腳位 名稱 功能說明 1 GND 電源負極 2 5V 電源正極 3 D0 數(shù)據(jù)輸出 4 D1 數(shù)據(jù)輸出 5 D2 數(shù)據(jù)輸出 6 D3 數(shù)據(jù)輸出 7 VT 狀態(tài)指示 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 19 第 三 章 模塊電路設計 可燃氣體信號采集電路 在本設計中，采用 MQ2 傳感器作為信號采集器件，器件的 4 腳連接電源的正極（ +5V）， 6 腳連接地。具體電路連接如圖 所示： B5H12B16A3H1A14MQ2U2VCC1KR120KR2 圖 信號采集電路 顯示部分電路 顯示部分選用 1602LCD 液晶顯示。具體電路連接方式如圖 所示： 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 20 P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7P2.7P2.2P2.5