煤氣報警器的設(shè)計-資料下載頁

　　

【正文】 圖46 數(shù)據(jù)處理程序流程圖 在該程序中還多次用到X5045的讀程序，程序段如下： 這連個模塊比較簡單，報警記錄是通過檢查哪幾個DEAL_NUM被記錄，然后把對應(yīng)的通道、濃度值和日期時間存到DS12887的rom里面和把通道和濃度發(fā)送到并輪流顯示。 ，來實現(xiàn)閃爍就可以。聲音報警利用了89S52內(nèi)部定時器2產(chǎn)生，定時器2在工作可編程時鐘輸出方式，相應(yīng)特殊功能呢個寄存器的設(shè)置為T2CON=0X00，T2MOD=，輸出1KHz方波時，捕獲寄存器從新裝載值（RCAP2H，RCAP2L）=0xF448。報警程序斷如下：Void warm (){ T2CON=0x00。 T2MOD=0x02。 TH2=0xf4。 TL2=0x48。 RCAP2H=0xf4。 RCAP2L=0x48。 TR2=1。}If(MARK!=0)//附屬在任務(wù)10中的報警觸發(fā)條件。{If(SYS_CLK=10) { pragma ASMCPL pragma ENDASM }} 用鍵盤和顯示器實現(xiàn)人機交互，由7279A管理，實現(xiàn)8個按鍵功能，8位顯示器的顯示功能。8個按鍵分別是顯示當前時間、顯示報警上限、顯示先前報警的情況、顯示當前通道煤氣濃度、設(shè)定鍵、閃爍位加1鍵、閃爍位右移鍵，這8個功能鍵合成系統(tǒng)人機操作。 顯示類按鍵方式為：每按下顯示時間鍵，就輪番顯示日期或時間，直到確定鍵按下。每按下顯示報警上限鍵，就輪番顯示1到8通道值的上限濃度，每按一次顯示一個。每按下顯示當前通道鍵，就輪番顯示1到8通道值當前濃度，每按一次顯示一個。每按下已報警情況鍵，就輪番顯示該報警情況的通道、濃度、日期、時間，每按一次顯示一個。相應(yīng)處理程序入口CH_CASE==FF?YCH_CASE8?DELAY_T=0CH_CASE=0調(diào)用顯示第一通道的濃度CH_CASE=7調(diào)用顯示第八通道的濃度DELAY_T+=1NYN中斷返回相應(yīng)處理程序入口DELAY_T==FF?DELAY_T=0DELAY_T2?YNNYDELAY_T=0調(diào)用顯示當前日期程序DELAY_T=1調(diào)用顯示當前時間程序DELAY_T+=1中斷返回……圖47 顯示當前時間程序 圖48 顯示當前通道的濃度另外，顯示報警上限和顯示最近你報警情況流程總體和上面一樣，只是在顯示調(diào)用子程序不同而已。第一次按下設(shè)定鍵時，SET=0，并給SH_FLA_WAR=0,表示在設(shè)定報警上限狀態(tài)，并將第一個通道的報警上限值顯示，通道標識位為CH_WARM=0，最后SET+1=1,中斷返回，等待下一個鍵處理。第二次按下設(shè)定鍵時，SET=1，并且給SH_FLA_T=0,表示在設(shè)定時鐘狀態(tài)，并將現(xiàn)在時鐘的值給時鐘顯示緩存DAY_BUF和TIMEBUFF,最后SET+1=2，中斷返回，等待下一個鍵處理。第三按下又賦初值為SET=0。下面閃爍加1和右移閃爍就以流程圖形式來說明，分別為圖49和圖410。閃爍加1程序入口判斷SET=？SET=FF，表示不在設(shè)定狀態(tài)SET=1表示在設(shè)定報警上限狀態(tài)SET=2表示在設(shè)定時鐘狀態(tài)SET=1在設(shè)定報警上限狀態(tài)閃爍位的處理程序SET=2在設(shè)定報警上限狀態(tài)閃爍位的處理程序中斷返回 圖49 閃爍加一程序表45 SET=1的程序分配SET=1SH_FLA_WAR=0判斷通道數(shù)，并且通道數(shù)加1，既閃爍數(shù)值加1，并把新的通道上限傳送到顯示，顯示值BUF為當前新的通道上限值SH_FLA_WAR=1顯示buf中的百位加1，并顯示出來SH_FLA_WAR=2顯示buf中的十位加1，并顯示出來SH_FLA_WAR=3顯示buf中的個位加1，并顯示出來表423 SET=2的程序分配SET=2SH_FLA_T=0………SH_FLA_T=11設(shè)置顯示十年，該位加一并保存在DAY_BUF中…………….設(shè)置顯示秒，該位加一并保存在TIMER_BUF中 因為涉及到X5045的讀寫，DS12887的讀寫，還有基本的顯示和按鍵接受，所以下面所以程序的操作是根據(jù)判斷玩按鍵的情況，并且多次判斷所屬于的標識位，來分別進行X504DS12887和HD7279的命令和控制。值得注意的是，相關(guān)的標識位，應(yīng)該在反匯編中多次的查詢，并且確定是否會占用，使得程序卡住和擁擠。閃爍程序右移入口判斷SET=？SET=FF，表示不在設(shè)定狀態(tài)SET=1表示在設(shè)定報警上限狀態(tài)SET=2表示在設(shè)定時鐘狀態(tài)SH_FLA_WAR+1，并且閃爍位向右移一位。調(diào)用顯示上限程序SH_FLA_WAR+1，并且閃爍位向右移一位。調(diào)用顯示時鐘程序中斷返回 圖410 閃爍右移程序確定鍵的定義是當按下確定的時候，消除顯示。并且SET=0XFF，其他標記字節(jié)也是清零。保存各個存在BUFF的數(shù)據(jù)到相應(yīng)的存儲單元。而且關(guān)掉定時器T2的使用，MARK=：HD7279A鍵盤顯示驅(qū)動芯片及應(yīng)用 [J]，《儀表技術(shù)》2001年第3期由于在公司跟項目的經(jīng)驗，軟件設(shè)計的過程中并沒有遇到太大的問題。主要是鍵盤控制顯得比較棘手和困難，最終用類似與查表和多個特殊子程序來完成。這樣程序有點多，但是比較清晰貼近匯編。在調(diào)試軟件的時候應(yīng)該多點注意，慢慢調(diào)試程序的，找出BUG來，進行修改。其實掌握芯片之間的通信，最主要就是掌握其中的通信時序，當然如果有簡單的程序來理解是比較好的容易理解芯片間的通信。特別是SPI通信協(xié)議的深刻理解，對自己以后在編程和利用單片機資源方面有很大的幫助。重新復(fù)習了單片機各個簡單功能很操作控制，特別是掌握好了中斷這一個重要的概念，還有怎么樣配合好低功耗狀態(tài)了，巧妙的利用單片機，使其很好的執(zhí)行程序，但是又盡量減少功耗增加壽命，而且更加能夠抵抗外部干擾。更加深刻的理解了看門狗這個簡單的概念的理解和實時時鐘芯片的強大之處。  5 系統(tǒng)調(diào)試與分析 硬件焊接步驟與調(diào)試流程框圖如圖51所示。Y功指示燈亮？成功電源焊接第一步 ：N功檢查測試晶振起振單片機焊接第二步 ：基準電壓測試數(shù)據(jù)采集模塊焊接第三步 ：檢測鍵盤路測，顯示測試人機模塊焊接第四步 ：ISP下載模塊焊接警報電路焊接第五步 ：檢查測試圖51 硬件調(diào)試流程依據(jù)上述的硬件調(diào)試流程框圖進行硬件焊接，但是在硬件調(diào)試的過程中主要出現(xiàn)以后幾個問題：（1）排除邏輯故障 　　這類故障出現(xiàn)的比較多，要包括錯線、開路、短路。排除的方法是首先將焊接的電路板認真對照原理圖,看兩者是否一致。必要時我利用數(shù)字萬用表的短路測試功能,這樣可以縮短排錯時間。（2）排除元器件失效 　 在保證安裝無誤后,可以通過用替換方法排除錯誤，或者通過測試元器件相連接的元器件是否工作來排除錯誤。（3）排除電源故障 　　每次在通電前,都一定要檢查電源電壓的幅值和極性,否則很容易造成集成塊損壞，這方面我都很小心，加電后檢查各插件上引腳的電位,一般先檢查VCC與GND之間電位,單片機在5V～4．9V之間屬正常。焊接組裝完成后調(diào)試結(jié)果是，首先， 電源指示燈亮；其次，ISP模塊正確；接著，晶振起振測試到12MHZ的波形；最后，HD7279和數(shù)據(jù)采集電路接線正確。使用文檔編輯軟件輸入應(yīng)用源程序（）用C語言進行編程C語言編譯正確？確？用DEBUG進行調(diào)試反匯編正確？通過ISP把程序燒入到可擦寫單片機中上機調(diào)試正確？基于單片機的煤氣報警樣品YYYNN軟件調(diào)試過程的流程圖如圖55所示。N圖55 調(diào)試流程軟件的測試重要是使用Keil C51軟件，通過使用軟件編程測試，重要是調(diào)試編程中出現(xiàn)的問題，在調(diào)試過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題有一下幾個問題：（1） C語言的基本程序函數(shù)不熟悉，所以有時候編寫會出現(xiàn)程序太多、利用率差。 （2） 語法錯誤就比較經(jīng)常見到，多點根據(jù)工具書進行修改和對比，并且運用到正確的調(diào)試和反匯編之后語言的提煉。（3） 書寫的錯誤，就是說程序是正確的，但是運行不成功的時候就查看那些標點符號或者是分號又沒有問題，例如正確的應(yīng)該是”?！倍皇恰埃弧边@兩個看是一樣，但是在調(diào)試的過程中往往是最厲害的隱藏殺手，所以一定要特別的注意。本設(shè)計軟件調(diào)試結(jié)果如圖52所示。 圖52 軟件調(diào)試結(jié)果從圖52可以看出調(diào)試成功，如果不能運行，可以雙擊單行程序，經(jīng)行修改，或者是程序的思路或者其他問題開始調(diào)試，也可以一步一步的調(diào)試修改，這樣也可以看到每步程序相應(yīng)的內(nèi)存的變化，如圖53：圖53 按步調(diào)試圖同樣的我們也可以通過左邊的導(dǎo)航條（如圖53）看到程序運行過程中內(nèi)存地址的變化，以及程序時間的消耗需要，這樣就可以更加清楚的了解到AT89S52的時鐘的變化過程，觀察反匯編優(yōu)化程序，如下圖54：圖54 程序調(diào)試因為無法找到一氧化碳起氣體的測試標準設(shè)備，所以在測試時候，模擬采用了接+5V接可變電阻來控制輸出的模擬傳感器的電壓信號。先是把電壓的值調(diào)到最小，測試按鍵和顯示功能。表51按鍵顯示值按顯示時間顯示程序初始化時間按設(shè)置兩次顯示設(shè)置時間，閃爍十年位按加閃爍加1十年位加1按右移年位閃爍按閃爍加1年位加1確定鍵消除顯示設(shè)置鍵顯示報警上限，并且通道位閃爍確定消除顯示 接著測試監(jiān)控功能，慢慢調(diào)節(jié)其中的一個可變電阻，增大其模擬輸入電壓，產(chǎn)生聲光報警，并且顯示當前的報警通道和濃度。再把電壓調(diào)小到報警下限范圍，當按下確定鍵，消除報警很顯示。硬件全部展示的是自己的DIY成果，雖然電路簡單，但是自己還是要求很細心的去做，每焊接好一小部分就用萬用表仔細檢查電路的通短情況，不過焊接和測試中還是遇到很多的麻煩，例如走錫、飛線的干擾、電源和地的分配和擴張、焊接防止燒壞器件等。這些都是我遇到和經(jīng)歷并解決過的問題，這些我還是多方面請教老師和一些有經(jīng)驗的同學才得以解決。軟件方面，通過對時序編程的學習，我順利利用Keil C51編譯軟件寫好程序，并通過自制的ISP燒寫模塊導(dǎo)入單片機中，經(jīng)過際測試，證明了程序編譯的正確性。通過對傳感器的進一步了解，雖然沒有具體使用，我熟悉了各類傳感器的使用和特性。對設(shè)計采集信號更是了如指掌，實時時鐘和看門狗定時器也是更加的了解。系統(tǒng)調(diào)試是本設(shè)計成功與否的關(guān)鍵，軟件與硬件的結(jié)合是本設(shè)計的最終目標。經(jīng)過這一次調(diào)試，我對硬件電路理解的更加透徹，對軟件的糾錯能力也有了進一步的提高，并且熟悉了Keil C51的操作，使自己對單片機煤氣警報系統(tǒng)認識更加深刻。參考文獻[1]姚豐、劉念聰：一種單片機智能煤氣系統(tǒng)的設(shè)計 [J]，天津職業(yè)大學學報 2004年6月 第13卷 第13期。[2]周捷：有毒可燃氣體報警器原理及設(shè)計 [J]，科技信息 2008年總第5期。[3]閆坤：基于CAN總線小區(qū)煤氣泄漏報警系統(tǒng)的研究與設(shè)計 [J]，電子測試 2007年第5期。[4]晃陽：單片機MCS51原理及應(yīng)用開發(fā)教程 [M],：376385。[5]李全釗、遲榮強：單片機原理及接口技術(shù) [M],高等教育出版史 2003年。[6]DS12887 數(shù)據(jù)手冊 [OL]，DALLAS公司出品。[7]X5045數(shù)據(jù)手冊 [OL], Intersil公司出品。[8]TLC2543 數(shù)據(jù)手冊 [OL]，Texas Instrument公司出品。[9]單片機制作專輯 [J],《無線電》雜志 [10]HD7279A 數(shù)據(jù)手冊 [OL]，比高公司出品。[11]何道清、張禾：傳感器與傳感器技術(shù) [M],科學出版社 2008年。[12]NAP505的應(yīng)用說明說，根本特殊化學株式會社 。[13]趙亮、候國銳：單片機C語言編程與實例 [M]，北京人民郵電出版社 2003年。[14] ,2010[OL][15] [OL][16]李鳳霞：C語言程序設(shè)計教程 [M],北京理工大學出版社 2001年。[17]紀綱：HD7279A鍵盤顯示驅(qū)動芯片及應(yīng)用 [J]，《儀表技術(shù)》2001年