【正文】 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)域兇。讀 /寫時鐘或 陽 M 數(shù)據(jù) 肘 ， 有單字 節(jié)和 多 字 節(jié)傳送兩種方式 :與 DS1202/TTL 兼容。SCLK: 串行時 鐘輸入端。 39。q39。口 1 .， TF百了〉 2 唔 3 圖 39 ζ3 時鐘電路圖 15 39。0 。 7 上拉電阻 在主電路圖中接在 PO 口處有一個排阻 RP1 ， 由于 PO 口沒有內(nèi)接上拉電 阻 ， 為了為 PO 口外接線路有確定的高電 平 ， 所以要接上排阻 RPl，以確保有 PO 口有 穩(wěn)定的電平。牛白 r I?O 0… =0，叫 .339。39。39。39。 一 39。 0 、/.仇 液晶顯示器簡介 圖 44蠟3哥 革 10 上拉電阻電路圖 對于本系統(tǒng)要有顯示裝置完成顯示功能。 考慮到同 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 刷 PIRE128X64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。 因 此 ， 液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。 體積小、重量 輕 :液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶 分 子 狀 態(tài)來達(dá)到 16 顯示的目的 ， 在重量上比相同顯示 面 積 的傳統(tǒng)顯示器要輕的多。 報警電路 報警信號通常有三種類 型 :一是閃光報 警 ， 因為閃動的 指 示 燈更能提醒人們 注 意 :二 是 鳴 音 報 警 ， 發(fā)出特定 的 音 響 ， 作 用 于 人 的聽覺器 官 ， 易于引起和加強(qiáng) 警 覺 : 三是語音報 警 ， 不僅能起到報警作 用 ， 還 能直接給出警報種類的信息 。 單 頻 音 報 警 :實現(xiàn)單頻音報警的接口電路比較簡 單 ， 其發(fā)音元件通?？刹捎? 壓電蜂鳴 器 ， 當(dāng)在峰鳴器兩引腳上加 315V 直 流 工 作電 壓 ， 就能產(chǎn)生 3kHZ 左右 的蜂鳴振 蕩 音 響。 壓電式蜂鳴 器 ， 約需 10mA的驅(qū)動電 流 ， 可在某端口接上一只三極管和電阻組成 的驅(qū)動電路來驅(qū) 動 ， 基 于 本系統(tǒng)的需求和功耗要 求 ， 只 需要基本的報警功能即 可 ， 我選擇采用的是三極管驅(qū)動的 單 音 頻報警電路。它 運行于 Windows 操作系統(tǒng) 上 ， 可以仿 真 、 分析 (SP1CE)各種模擬器件和集成電 路 ， 該軟件的特點 是 : ①實現(xiàn)了單 片 機(jī) 仿真和 SP1CE 電路仿真相結(jié)合。有各種虛擬儀 器 ， 如示波器、邏輯分 析儀、信號發(fā)生 器 等 。目前支持的單片機(jī)類型 有 :68000 系列 、 8051 系列 、 AVR 系列 、 PIC12 系列 、 PIC16 系列 、 PIC18 系列 、 280 系列 、 HCll 系列以 及各種外圍芯片。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試 功 能 ， 同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀 態(tài) ， 因此在該軟件仿真系統(tǒng)中， 也必須具有這些功能 :同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析 于 一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。 本章小結(jié) 本章具體的說明了系統(tǒng)硬件設(shè)計的內(nèi)容， 通過模塊化的設(shè)計思想，把一個復(fù) 雜的單片機(jī)系統(tǒng)按照功能劃分成一個個單獨的電路模型，分別進(jìn)行設(shè)計，最后在 集成到一起。大大提高系統(tǒng)設(shè)計的 效率與質(zhì)量。 匯編語言的可控性較高級語言來說更具優(yōu)越性。 匯 編 語 言 的機(jī)器代碼生成效率 高 ， 控制性 好 ， 但就是移植性不 高。還有很多處 理器都支持 C 編譯 器 ， 這樣意 味 著 處理器也能很快上手。 基 于 C 語 言 和匯編 語 言 的 優(yōu)缺 點 ， 本系統(tǒng)采用 C 語 言 編寫方法。整個軟件程序的編寫采 用 查 詢式方式編寫的。 機(jī) 器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器 碼 ， 用 于 MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51， 隨 著 單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷 發(fā) 展 ， 從普遍使用匯編 語 言 到逐漸使用高級 語 言 開 發(fā) ， 單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不 斷發(fā) 展 ， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟 件 ， 這從近年來各 仿真機(jī)廠商紛 紛 宣 布全面支持 Keil 即 可 看 出 。 運 行 Keil 軟件需要 Pent i um 或以上的 CPU， 16MB 或更多 隊 M、 20M 以上空閑的硬盤空間 、 WIN9 NT、 IVIN202 WINXP 等 操作系 統(tǒng) [況 。主要 是檢測與顯 示 ， 時間調(diào)整與顯 示 ， 數(shù)據(jù)存 儲 。見圖 41 19 初始化時鐘 模數(shù)轉(zhuǎn)換 初始化 lCD I斗耐 機(jī) 麗而 圖 41 主程序流程圖 (1) 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為 MCU 能夠處理的數(shù)字信 號 ， 并傳送給 MCU。 (2) 按鍵 查詢式的流程圖如下 圖 : 20 主 瑩 玉 言 每歪 矛 }主 。 (2) 時鐘模塊操作流程圖如下 圖 : 乒 儼 聲臺 多吉 :剪 電 E 衫 J 坦白 1也 向 DS i。采 用 直接 訪 問 方 式 。 3 t 室 主主 二 v遼二 歹 宦 三 章 。代 之 石寫 /立 言主安于毛婆 各 ζ 主穿號 t 委 主主立言王 安 于毛封 忍 4二主芽字號 圖 45液晶顯示的操作流程圖 21 5 系 統(tǒng) 仿 真 前面己經(jīng)把單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計完成了，下一步就可以著手進(jìn) 行仿 真 ， 因為在設(shè)計的過程之中肯定有許多的錯誤，需要進(jìn)行仿真來發(fā)現(xiàn)錯誤和 調(diào)試錯誤。 Proteus軟件 由 1S1S和 ARES兩個軟件構(gòu) 成 ， 其 中 1S1S是原理圖編輯與仿真軟 件 ， ARES是布線編輯軟件。 當(dāng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計都完成的時候就可以看到虛擬的 基 于 單片機(jī)的低功 耗計數(shù)系統(tǒng)的運 行 ， 以下為仿真效 果 : 一、編譯結(jié) 束 ， 添加 HEX 文件單擊 PROTEUS 運行按 鈕 ， 本系統(tǒng)主界面顯示圖 如圖 51 所示 圖 51 主界面顯示圖 二 、 系統(tǒng)接下來顯 示 ， 4 個基本操作功 能 ， 小對號為該操作顯示項，如圖 52 圖 52 功能界面 三、選擇 開始測量 ， 單擊 OK 鍵 ， 便有下面測量選擇界 面 ， 如圖 53 22 」 plv nu 圖 53 測量選擇界面 四、 再 按 OK， 則 顯示檢測數(shù) 據(jù) ， 范圍 010ppm. 如圖 54 圖 54 測量界面顯示圖 五 、 4 個功能的操作和演示是相同 的 ， 以 下 為 時間設(shè)置 顯示 圖 ， 如圖 55 星 期 4 問 4月 22日 2lnt44分 4( ?l!1且 1:.1.!l:1，L1. 圖 55 當(dāng)前時間顯示圖 六 、 小 結(jié) : 本系統(tǒng)原先打算設(shè)計 開始測量 、 數(shù)據(jù) 存 儲 、 時間設(shè)置 通 訊設(shè)置 等 4 個基本功 能 ， 后 由 于 條件所 限 ， 我們并未做出全部的功 能 ， 但這次 的畢業(yè)設(shè) 計 ， 收獲還是很多 的 ! 今后我們會進(jìn)一步進(jìn)完善該系統(tǒng)。由于甲醒含量超量的 話 ， 將對人體健康造成很大的影響。針對目前的 現(xiàn) 狀，該系統(tǒng)設(shè)計遵守體積小， 質(zhì) 量 輕 ，性價 比 高的 原 則 [9) 。根據(jù)設(shè)計前對 該系統(tǒng)所要實現(xiàn)功能的要 求 ， 綜合考慮采用 AT89C52 單片機(jī)為控制核心。 首先 要了解系統(tǒng) 所 要實現(xiàn)的功 能 :其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資 源 :再 次將一個大的系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分，然后逐一去攻破。 基 于 這樣的思路，我們共同完成了室內(nèi)空氣質(zhì) 量檢測系統(tǒng)的基本設(shè)計。 24 致謝 本論文是在李銳君老師的悉心 指 導(dǎo) 下 完成的。不僅使我樹立了遠(yuǎn) 大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世 的道理。作為 一個本科生，我對實際 的 工 程設(shè)計認(rèn)識不夠，經(jīng)驗不足，難免在設(shè)計的整體框架 中，有很多的細(xì)節(jié)沒有考慮。 我們沿著這條經(jīng)驗之路， 不斷地嘗試摸索，慢慢地也掌握了設(shè)計的基本流程和思 考的方法。然而 這樣的問題并不是我一個能所能解決的，幸運的是有我們的 指 導(dǎo) 老師的悉心 指 導(dǎo) 和小組搭檔的全心幫助，所以一個個看似復(fù)雜的問題便迎刃而解。謝謝你 們 ! 25 參 考 文 獻(xiàn) [1]何立民 (MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè) 計 》 、系統(tǒng)配 置 與接 口 技術(shù) . [2]郭 強(qiáng) . (液晶顯示 應(yīng) 用技術(shù)》 北 京 : 電 子 工 業(yè)出版社 ， 2021年 . [3]新民《 智 能儀器原理及設(shè)計》 哈爾 濱 工 業(yè)大學(xué)出版 社 ， 1995. [4]華 成英 .童詩白 . 模 擬電 子 技術(shù)基礎(chǔ) 第 三 版》北京 :高等教育出版社 ， . [5]馬忠梅 等 .((單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計》北 京 :北京 航 空 航天火學(xué)出版 社 ， 1997 [6]李剛林凌王斂編著新 概 念單片 機(jī) 教 程 . 天津大學(xué)出版社 ， 2021年 [7]彭愛 華 . ((單片機(jī)高級語言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計 ))(M).北 京 工 業(yè)出版 社 ， 1999。 TRO=1。 TMOD=Oxll 。 TL1=OxbO。 TL1= (6553650000)%256。 } * //初始化 CPU 結(jié) 束 // void main_menu_initial() //LCD 主菜單初始化 // main1 menu[0].menu_count=4。 //定 義一個 開始 測 量 數(shù) 組 // 28 的指針 main1_menu[0]. subs=NULL。 //當(dāng)前菜單子菜單 main1_menu[0].parent_menus=NULL。 確認(rèn) . 消 . measure… menu[O]. display=qr。 //開始測量函數(shù) measure_menu[O].children_menus=NULL。 measure… enu[1].menu_count=2 。 //開始測量函數(shù)， 取 measure_menu[l]. subs=陽 LL。 measure_menu[l].parent_menus咽 ain1_menu。 swi tch (keyval) case 0: break。E //向上鍵 . ca ou4s。 user_choosen nax_ item。a、ruaKxs shuaxin=O。 V oid led_menu_show() uchar n。 if (max_item=4) //菜單 項 為 3 則 表 示 為主菜單 . for(n=O。n++) { draw_bmp(n*2， 20， 96， O， menu… led[n].display) 。 //標(biāo)記出當(dāng)前菜單項 . else 30 switch(tem p_choosen) { case 0: draw:二 bmp(0， 20， 96， 0， measurearray) 。 default: break。nmax_item。 select_item(user_choosen+l) 。 void start… measure_function(void) {main_Menu 0。 Init_ClockO。 Disp一Img(FirstPage)。 ClockMsgO。 delay(2500)。 main_Menu0 。 maln…p!enu_initial 0。 store_menu… initial0。 //延