51單片機的室內空氣質量檢測系統設計論文定稿(存儲版)

　　

【正文】 阻 15 液晶顯示器簡介 15 報警電路 16 硬件仿真環境介紹 164軟件設計 18 編寫語言的選擇 18 編譯軟件介紹 18 主程序模塊 18 19 19 20 205系統仿真 21結束語 23致 謝 24參考文獻 25附錄 26附錄一 硬件設計主電路圖 26附錄二 檢測主程序程序 271 緒論 引言甲醛是一種無色，有強烈刺激性氣味的氣體。經常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出現粘膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。本系統采用單片機為控制核心，以實現室內空氣質量檢測儀的基本控制功能。 軟件設計部分主要包括：編寫語言的選擇、主程序/子程序流程的設計、功能模塊程序的編寫、軟/硬件結合調試與演示。這種超大規模集成電路芯片即稱為單片微型計算機，通常簡稱單片機。為了滿足工業控制要求，一般單片機的指令系統中具有極豐富的條件分支轉移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。 在保留共同的CPU體系結構，最基本的外設裝置（如異步串行口，定時器等）和一套公用的指令系統的基礎上，根據不同的應用領域，把不同的外設裝置集成到芯片內，在同一個家族內繁衍滋生出各種型號的單片機。對于CHMOS工藝的單片機，外部時鐘要由XTAL1端引入，而XTAL2端應懸空。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。然而選擇多路模擬開關時必須考慮以下的幾個因素：通道數量、切換速度、開關電阻和器件的封裝形式。MQ5傳感器通過+熱氣對敏感層加熱，當有煙霧性煤氣接觸單敏感層會產生電壓信號經AD0832與AT89C52單片機相連超過國家規定的標準時報警。5%Vh:177。（2）由于ADC0832模數轉換器具有8位分辨率、雙通道A/D轉換、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 、轉換時間為32 微秒、一般功耗僅為15MW等優點，適合本系統的應用，所以我們采用ADC0832為模數轉換器件。 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；　　 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用；　　獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。在第3個脈沖下沉之前DI端應輸入2 位數據用于選擇通道功能，（4）測量量程本系統的量程為010ppm。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，（AT89C52 .P1口內部接有上拉電阻）所以就不需要再外接上拉電阻。電路圖見圖38： 圖38 外圍擴充存儲電路圖 時鐘芯片選擇與簡介因為此系統需要記錄測量發生的時間，所以需要時鐘芯片來記錄不同人在不同時間的監測數據，因此我們在系統中加入了時鐘芯片。768KHZ晶振；SCLK：串行時鐘輸入端。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍。壓電式蜂鳴器，約需10mA的驅動電流，可在某端口接上一只三極管和電阻組成的驅動電路來驅動,基于本系統的需求和功耗要求，只需要基本的報警功能即可，我選擇采用的是三極管驅動的單音頻報警電路。④具有強大的原理圖繪制功能。程序編寫語言比較常見的有C語言、匯編語言。 編譯軟件介紹Keil軟件簡介：單片機開發中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變為CPU可以執行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。(2) ADC0832轉換的流程圖如下圖42 圖 42數轉換流程圖(1) 按鍵時顯現人機對話的一個控制按鈕，通過按鍵的操作，對系統進行發送操作指令，后經與MCU串行通信，然后在液晶上顯示。當硬件設計和軟件設計都完成的時候就可以看到虛擬的基于單片機的低功耗計數系統的運行，以下為仿真效果：一、編譯結束，添加HEX文件單擊PROTEUS運行按鈕，本系統主界面顯示圖如圖51所示圖 51主界面顯示圖二、系統接下來顯示，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 圖 53 測量選擇界面四、再按“OK”，則顯示檢測數據，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“時間設置”顯示圖，如圖55圖 55當前時間顯示圖六、小結：本系統原先打算設計“開始測量”、“數據存儲”、“時間設置”“通訊設置”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，但這次的畢業設計，收獲還是很多的！今后我們會進一步進完善該系統。首先要了解系統所要實現的功能；其次根據功能去選擇相應的硬件資源；再次將一個大的系統進行模塊化劃分，然后逐一去攻破。作為一個本科生，我對實際的工程設計認識不夠，經驗不足，難免在設計的整體框架中，有很多的細節沒有考慮。[8] 何立民. 《MCS51系列單片機應用設計》、系統配置與接口技術.[9] arek, for Automotive echnology[M],2004.[10] Multisensor Data FusionSystem for Intelligent Robotics and Automation[M],1998附錄附錄一 硬件設計主電路圖附錄二 檢測主程序程序include //調用外函數//include include include include include include /**********初始化CPU************/void init_cpu() //初始化cPu{ EA=1。 keyval=P1。 //開始測量函數, 確認. measure_menu[0].subs=start_measure_function。 }…… //還有void store_menu_initial()、void time_menu_initial()//void led_menu_pro() { max_item=menu_ledmenu_count。 } led_menu_show()。 //“開始測量”數組// break。}……/*主函數*/main() { init_cpu()。 Clr_Scr()。 while(1) { keyval=get_key()。 time_menu_initial()。 Refresh()。 } } void select_item(uchar n){ draw_bmp(n*2,2,16,0,curflag)。 } select_item(user_choosen)。 }…… //“向上”“向下”“確認”“取消”鍵//if(shuaxin) //是否需要刷新LCD標志位. { Clr_Scr()。 measure_menu[1].children_menus=NULL。 …… //還有“數據存儲”、“時間設置”……//}void measure_menu_initial() //“開始測量”菜單設置//{ measure_menu[0].menu_count=2。}/*void time1(void) interrupt 3 using 1 { TH1=(6553650000)/256。謝謝你們！ 參考文獻[1] 何立民. 《MCS51系列單片機應用設計》、系統配置與接口技術.[2] 郭強．《液晶顯示應用技術》 北京：電子工業出版社，2000年．[3] 新民.《智能儀器原理及設計》 哈爾濱工業大學出版社，1995。不僅使我樹立了遠大的學術目標、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。根據設計前對該系統所要實現功能的要求，綜合考慮采用AT89C52單片機為控制核心。Proteus軟件由ISIS和ARES兩個軟件構成，其中ISIS是原理圖編輯與仿真軟件，ARES是