【正文】 圖 5 傳感器的連接圖 MQ9 傳感器的工作原理是它的表面電阻 Rs，是通過與其串聯(lián)的負載電阻 RL 上的有效電大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第三章 硬件設計 14 壓值 VRL 輸出而獲得的。 圖 6傳感器輸出信號的變化 對于穩(wěn)定性， MQ9 型氣敏元件的敏感層是用非常穩(wěn)定的二氧化錫制成的。因此，它具有優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性。因此，考慮過報警點時的溫濕度的影響再使用 MQ9 時一定要用一氧化碳校正傳感器，應考慮對于傳感 器的靈敏度的矯正。 MQ9 一氧化碳氣體傳感器具體特性測量范圍為 01000PPM，工作溫度 20～ 70176。 半導體材料不同于其他材料，其所制作的氣體傳感器，不用懷疑其一定會出現(xiàn)零點漂移的。 大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第三章 硬件設計 15 圖 7 傳感器輸出特性曲線圖 圖 8 傳感器加溫度補償所需的加熱電壓曲線 溫度補償電路 由于傳感器電阻 Rs 本身容易受到溫度的影響，若直接使用會產(chǎn)生誤差，經(jīng)過放大器的放大之后，原本很小的誤差就會被擴大，從而影響最終的結果。如圖 9 所示，運用電橋補償法進行溫度補償。 大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第三章 硬件設計 16 圖 9 溫度補償電路 電路工作原理： 常用電橋式溫度補償電路來減小對由于溫度升高所帶來的的影響。因此本設計采用了電橋式溫度補償電路是為了消除該漂移的影響。根據(jù)電橋式溫度補償電路的原理，只需調(diào)整滑動變阻器 R1 的阻值，無所謂 RS、 RT如何變化，即可保持四個阻值之間的定比關系。而輸出電壓 Vi=0，即保證了傳感器在零點沒有輸出值，消除了零點漂移的問題。電壓增益Av=Vout/（ Vi2Vi1），本設計中，放大 10 倍。 經(jīng)過由模擬信號到數(shù)字信號的四個階段 。 它采用COMS 技術的 20pin 雙列直插式封裝鎖三態(tài)注冊直接驅(qū)動數(shù)據(jù)總線連接到電腦上，無需額外的接口電路。 ADC0809 的主要特性： 8 路輸入通道， 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位 ； 轉(zhuǎn)換時間為 100μs(時鐘為 640kHz 時 )， 130μs（時鐘為 500kHz 時） ； 具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?； 單個 +5V電源供電 ； 模擬輸入電壓范圍 0～ +5V，不需零點和滿刻度校準 ； 工作溫度范圍為 40～ +85攝氏度 ； 最大轉(zhuǎn)換誤差為 1LSB； 低功耗，約 15mW。 ADC0809 芯片采用雙列直插式 封裝 總共有 28 個引腳，如圖所示。 IN0～ IN7： 8 個通道的模擬輸入線，支持傳輸 8 路模擬信號，可以選通 8 路模擬開關。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于 選通 IN0IN7 間的一路模擬量輸入。當 ALE 線為高電平的時候，此時鎖存信號并且由可以由 3 位地址輸入 ADDA、 ADDB、 ADDC 的不同組合來選擇地址信號來進行鎖存。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換）。 OE： 數(shù)據(jù)輸出 允許信號，輸入，高電平有效。 CLK：時鐘脈沖輸入端。 REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 GND：地 ADC0809 的工作過程： 正常工作時，首先要先將地址鎖存器中的地址確定下來，即 通過輸入三位地址并且使ALE 置 1。 START 上升沿啟動逐次逼近寄存器并使其復位。直到模數(shù)轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)?1，將結果數(shù)據(jù)存入鎖存器，即模數(shù)轉(zhuǎn)換已結束，這個信號可用作中斷申請。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳輸 模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機中，并且對數(shù)據(jù)進行處理。因此常常采用下述三種傳送方式。例如 6MHz 的MCS51單片機的機器周期為 2μ s， 6MHz的 MCS51單片機 64個機器周期總共時間為 128μ s，同時也就是 ADC0809 轉(zhuǎn)換時間。 （ 2）查詢方式 像 ADC0809 的 EOC 端狀態(tài)信號 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。 （ 3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號作為中斷請求信號同時以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號（ OE 信號）有效時，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線供單片機接受。通過根據(jù)煤氣所占空氣中的分量來決定用什么聲光報警，避免由于一氧化碳過度而造成的人身與財產(chǎn)的損失。 聲光報警表現(xiàn)形式如下： (１ )綠色燈點亮表示一切正常，沒有一氧化碳泄漏，此時紅色和黃色不亮，蜂鳴器正常； (2)當空氣中有一氧化碳時，但距離報警值還有一定的距離，此時黃燈亮，紅燈和綠燈不亮，蜂鳴器正常； (3)當一氧化碳氣體含量已經(jīng)達到或者超過報警值，此時黃燈不亮，綠燈也不亮，紅燈亮，蜂鳴器發(fā)出報警； 此外，為了提高報警的準確率并且有更大的聲音，要在電路中單獨加一個三極管，這是由于單片機本身的對于外加設備驅(qū)動能力不強。 圖 13聲光報警電路 顯示模塊 數(shù)據(jù)在從 P0 口輸入到單片機中，經(jīng)過轉(zhuǎn)變后，通過 LED 顯示出當前的的工作狀態(tài)以及一氧化碳的濃度，從單片機的串行口中輸出，每 30 秒更新下數(shù)據(jù)。其中顯示小數(shù)點的需要用一個來表示，而字符表示要使用七個 LED 顯示管，故此 LED 顯示管也稱之為 7 段二極管數(shù)碼顯示器。不同用途 ，不同功能 的 LED 燈，必須要設計 不同 的 使用 電路， 同時 電源適配器 也 。電源在整個燈具 回路 中的作用 功能類似于P 2 .4P 2 .3P 2 .5P 1 .0P 1 .3P 1 .1P 1 .2P 0 .7P 0 .0P 0 .1P 0 .2P 0 .3P 0 .4P 0 .5P 0 .6X T A L 2X T A L 1R X DT X DR S TV S SIN T 0WRP 2 .0RDP 2 .6P 2 .7P 2 .2ALEA T 8 9 C 5 1紅黃綠R3R4R5Q58 5 5 0R21KR31 0 KV C CU 1 3B U Z Z E R大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第三章 硬件設計 21 人的心臟 ， 國際市場上國外客戶對 LED 驅(qū)動電源 要求十分高。 LED 在使用的時候常用兩種驅(qū)動方式，一種是共陰極驅(qū)動方式，一種是共陽極驅(qū)動方式。 大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第四章 軟 件設計 22 第四 章 軟件設計 軟件流程圖 流程圖可以直觀顯示本次設計主要思路 圖 14 軟件流程設計圖 單片機編程 單片機的寫入可以用 C 語言和匯編語言。下面介紹一下匯編語言： 大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第四章 軟 件設計 23 匯編語言是一個低級別的機器代碼指令、編程語言的計算機或其他可編程設備，在其中有一個非常強大的（一般在一對一的）之間的對應關系的語言和體系結構。被轉(zhuǎn)換成匯編語言的一個實用程序的可執(zhí)行的機器代碼，匯編語言所述的轉(zhuǎn)換過程被稱為匯編。有些操作碼需要一個或多個操作指令的一部分，大多數(shù)匯編可以作為操作數(shù)的標簽和符號來表示地址和常數(shù)，而不是硬編碼到程序。許多匯編提供了額外的機制，以方便程序開發(fā)，控制的匯編過程，并幫助調(diào)試。作為一種語言，匯編語言，高級語言編譯器對應，需要一個“匯編”，匯編語言源文件編譯成機器可執(zhí)行代碼。在這樣的環(huán)境中，用匯編語言編寫，有很大一部分的匯編指令，一直到高層次的語言相似。優(yōu)勢在于匯編語言寫的高效，需要精確控制的機器硬件方案。 （ 2）匯編語言是一種非常低層次的語言，二進制的機器就在上面直接 手寫腳本，因此不可避免地有一些缺點： 1 寫的代碼是很難理解，不好維護； 2 容易出現(xiàn)錯誤，難以調(diào)試； 3 只在一個特定的體系結構和處理器優(yōu)化； ，很長一段時間和單調(diào)。具有標代碼短占內(nèi)存小執(zhí)行速度快等特點； 5 被廣泛使用 同時經(jīng)常被用來結合用高級語言編寫的。其結果匯編語言助記符寫的過程中，在一定程度上比二進制的機器語言程序設計更方便，簡化編程過程。用匯編語言能夠面對機器和機器的特點發(fā)揮得更好，獲得更高質(zhì)量的實際效果。由于使用匯編語言助記符，使用匯編語言程序編譯成計算機，該計算機不喜歡使用相同的程序在機器語言寫的，直接識別和實施，必須進行預，放置在電腦的“匯編”中的處理和翻譯，才能成為能夠識別和處理直接由計算機二進制代碼程序。目標程序是機器語言程序，當它被放置在預定位置上的存儲器中， CPU 可以通過計算機處理和執(zhí)行。然而，用匯編語言準備和過程控制軟件，系統(tǒng)軟件，并將其目標程序占用內(nèi)存空間少，運行速度快，有一個高層次的語言不可替代的用途。 INT0 中斷是用來判斷 模數(shù) 轉(zhuǎn)換器對 輸入 信號的轉(zhuǎn)換是否完成 ， 當 A/D 轉(zhuǎn)換結束后 ， ADC0809 發(fā)出結束 發(fā)出信號 1， 單片機對其進項檢查 ，如若使其變?yōu)?0，這單片機中斷。 具體程序如下： ORG 00H JMP START 。外中斷 INTO 入口 ORG 0BH JMP ITOP 。INT0 中斷優(yōu)先 MOV IE,10000001B 。串行口發(fā)送 ,接收標志位請 0 MOV TCON,00000000B 。設堆棧指針 MOV TMOD,01H 。自身跳轉(zhuǎn) PT0M0: MOV TH0,0FEH MOV TL0,0CH 。啟動 T0 大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第四章 軟 件設計 25 SETB ET0 。CPU 開中斷 RET ITOP: MOV TL0,0CH 。 狀態(tài)取反 RETI ACALL LED 。設置中斷完成標志為 0 MOV DPTR,0FEFFH 。使 BUS 為高阻抗 ,令 ADC0809 開始轉(zhuǎn)換 WAIT: MOV A,33H 。未完成則跳回等待 INTOK: MOV A,32H 。將新濃度載入累加器 L2: CALL BCD 。顯示當前濃度 CALL ADZERO 。調(diào)用判斷報警程序 CALL BCD CALL DISP 。清除累加器值 JMP START 。 反正，如不為 1，則轉(zhuǎn)換繼續(xù)進行。而單片機可以度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進行直接調(diào)整來改變 。我們可以利用對端口的電平高低來判斷是否需要進行調(diào)零處理 ， 故可將按鍵開關接于端口 ， 則說明有調(diào)零需要 ， 于是進入調(diào)零處理程序 ； 若開關沒有按下 ,則說明沒有調(diào)零需要 ， 系統(tǒng)進入大連海洋大學畢業(yè)設計（論文） 第四章 軟 件設計 26 下 一步 。判斷調(diào)零按鈕是否按下，沒按則跳 JMP1； ……….. JMP1: RET 通過對 位的判斷來分辨是否有調(diào)零請求，若有則跳入調(diào)零模式，調(diào)零模式中程序如下： LOOP1: CALL DELAY JNB ,$ 。將調(diào)零預設值 40H 送入 CLR C