一氧化碳報(bào)警設(shè)計(jì)說明書

1、第一章 緒論1第一節(jié) 設(shè)計(jì)背景1第二節(jié) 一氧化碳報(bào)警器概述1第三節(jié) 設(shè)計(jì)的目的及意義1第二章 設(shè)計(jì)方案2第一節(jié) 單片機(jī)的介紹和選用2第二節(jié) 設(shè)計(jì)要求及思路2第三節(jié) 初始方案與確定2第四節(jié) 系統(tǒng)組成3第五節(jié) 一氧化碳報(bào)警器系統(tǒng)的三大部分4第三章 硬件電路設(shè)計(jì)6第一節(jié) 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介6第二節(jié) 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分電路設(shè)計(jì)7第三節(jié) 傳感器部分電路設(shè)計(jì)8第四節(jié) 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)9第四章 軟件設(shè)計(jì)10第一節(jié) 單片機(jī)編程10第二節(jié) 匯編語言概況10第三節(jié) 源程序11結(jié)束語13謝 辭14參考文獻(xiàn)15第一章 緒論第一節(jié) 設(shè)計(jì)背景 一氧化碳（co）為無色、無味、無刺激性氣體，比重0.967，幾乎不溶于水，不易被活性炭

2、吸附。當(dāng)碳物質(zhì)燃燒不完全時(shí)，可產(chǎn)生co，如人體短時(shí)間內(nèi)吸收較高濃度的c0，或濃度雖低，但吸時(shí)間較長(zhǎng)，均可造成急性中毒。co與血紅蛋白結(jié)合能力超過氧和血紅蛋白的結(jié)合能力的200-300倍，當(dāng)co與血紅蛋白結(jié)合形成的碳氧血紅蛋白含量達(dá)到5%時(shí)，就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生慢性損害，達(dá)到60%時(shí)就會(huì)昏迷，達(dá)到90%就會(huì)死亡。唐山開灤集團(tuán)中潤(rùn)煤化工有限公司甲醇分廠，利用煉焦過程產(chǎn)生的焦?fàn)t氣，經(jīng)過凈化、濕脫硫、壓縮、精脫硫、合成、精餾等工段生產(chǎn)出高品質(zhì)甲醇。凈化后焦?fàn)t氣主要含量是co,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)周圍不可避免的有煤氣存在，如果環(huán)境中co含量超出安全范圍，常人很難發(fā)現(xiàn)，為了保證人們生命健康和正常生產(chǎn)不受影響，實(shí)時(shí)檢測(cè)co

3、含量十分重要。所以基于單片機(jī)設(shè)計(jì)制作一氧化碳報(bào)警器，來保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。第二節(jié) 一氧化碳報(bào)警器概述首先我們應(yīng)該對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的燃?xì)鈭?bào)警器的種類有所了解。燃?xì)鈭?bào)警器可分為可燃?xì)怏w泄漏儀（簡(jiǎn)稱“檢漏儀”），可燃?xì)怏w報(bào)警控制器（簡(jiǎn)稱“控制器”）、可燃?xì)怏w探測(cè)器（簡(jiǎn)稱“探測(cè)器”）、可燃?xì)怏w報(bào)警器（簡(jiǎn)稱“報(bào)警器”）四大系列產(chǎn)品。可燃?xì)鈭?bào)警器的核心是氣體傳感器，俗稱“電子鼻”。當(dāng)氣體傳感器遇到燃?xì)鈺r(shí)，傳感器電阻隨燃?xì)鉂舛榷兓?，隨之產(chǎn)生電信號(hào)，供燃?xì)鈭?bào)警器后繼線路處理。經(jīng)過電子路線處理變成濃度成比例變化的電壓信號(hào)，由線性電路加以補(bǔ)償，使信號(hào)線性化，經(jīng)微機(jī)處理、邏輯分析，輸出各種控制信號(hào)，即當(dāng)燃?xì)鉂舛?/p>

4、達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，燃?xì)鈭?bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。第三節(jié) 設(shè)計(jì)的目的及意義設(shè)計(jì)出性能更加可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的一氧化碳報(bào)警器。意義在于： （1）成本低廉并能對(duì)一氧化碳準(zhǔn)確報(bào)警。 （2）該產(chǎn)品不需專業(yè)人員操作，只要放在合適位置，通電即可，連續(xù)使用方便，操作簡(jiǎn)單。（3）能起到預(yù)防一氧化碳中毒的效果，使人們安全放心的工作。 （4）出現(xiàn)一氧化碳漏或者著火時(shí)，報(bào)警器能夠立即鳴笛報(bào)警，告之工作人員及時(shí)采 取措施。第二章 設(shè)計(jì)方案第一節(jié) 單片機(jī)的介紹和選用單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu隨機(jī)存儲(chǔ)器ram、只讀存儲(chǔ)器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器

5、等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)，更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表以及各種智能機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。設(shè)計(jì)選用atmel

6、公司的at89c51和美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的adc080。第二節(jié) 設(shè)計(jì)要求及思路 設(shè)計(jì)要求:報(bào)警器需在一氧化碳濃度達(dá)到100ppm時(shí)啟動(dòng)報(bào)警。 具體實(shí)現(xiàn)如下功能： （1）系統(tǒng)要求設(shè)置正常工作狀態(tài)除正常工作狀態(tài)外,led紅燈處于熄滅狀態(tài)，蜂鳴器處于關(guān)閉狀態(tài)。（2）在正常工作狀態(tài)下，綠燈應(yīng)長(zhǎng)亮。當(dāng)室內(nèi)一氧化碳濃度達(dá)到100ppm時(shí)系統(tǒng)應(yīng)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，紅燈閃爍。 設(shè)計(jì)思路：采用單個(gè)傳感器檢測(cè)氣體濃度，將檢測(cè)結(jié)果通過高精度運(yùn)算放大器放大后送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，傳給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的信息將通過單片機(jī)控制，驅(qū)動(dòng)報(bào)警。第三節(jié) 初始方案與確定（1）初始設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)思路展開研究：根據(jù)該設(shè)計(jì)要

7、實(shí)現(xiàn)的基本功能，設(shè)計(jì)大概應(yīng)該分為信號(hào)接收，信號(hào)處理，信號(hào)控制和信號(hào)響應(yīng)四個(gè)部分。 a.信號(hào)采集接收部分即通過檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w濃度，并將這種變化量轉(zhuǎn)換成電壓或者 電流等模擬量的變化。 b.信號(hào)處理部分是將接收部分得到的電壓或電流等變化進(jìn)行必要放大，為后一部分信號(hào)控制提供準(zhǔn)備。c.信號(hào)控制部分是通過預(yù)定控制方式等實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確操作。d.信號(hào)響應(yīng)是通過事故處理部分和顯示部分實(shí)現(xiàn)控制部分的要求。 （2）對(duì)上述四個(gè)部分進(jìn)行分析，得到如下一些基本的結(jié)論： a.信號(hào)接收部分為了能準(zhǔn)且采集到氣體濃度的變化應(yīng)選用傳感器敏感器件，為使其有效部分的檢測(cè)房間中氣體濃度，必須選用高溫一氧化碳傳感器。 b.信號(hào)處理

8、部分應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選用電荷放大，或比較器等裝置，這部分電路將包含在傳感器接口電路中。 c.控制部分為了實(shí)現(xiàn)精確控制，采用單片機(jī)較為合適。 d.信號(hào)響應(yīng)及報(bào)警部分，用蜂鳴器和led燈即可。 根據(jù)對(duì)上面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分析，我們得到該設(shè)計(jì)思想框圖如下圖2-1所示：圖2-1 設(shè)計(jì)思想框圖 （3）方案確定 經(jīng)過分析采用初始方案設(shè)計(jì)，即用單個(gè)傳感器檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w濃度，將檢測(cè)到的濃度結(jié)果通過運(yùn)算放大器放大后送入模/數(shù)芯片adc0809中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，傳入單片機(jī)中，由at89c51單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，并利用單片機(jī)控制報(bào)警器進(jìn)行聲音報(bào)警。 分析：此設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單，也十分實(shí)用。雖然對(duì)氣體濃度的采集不是很精確，但報(bào)警方面

9、已經(jīng)十分符合設(shè)計(jì)目的。第四節(jié) 系統(tǒng)組成 本設(shè)計(jì)屬于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)在系統(tǒng)檢測(cè)以及工程控制方面的應(yīng)用，是典型的嵌入式系統(tǒng)。通常將滿足海量高速數(shù)據(jù)計(jì)算的計(jì)算機(jī)稱為通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；而把面向工控領(lǐng)域?qū)ο?，嵌入到工控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī)稱之為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)分為四種：工控機(jī)，通用cpu模塊，嵌入式微處理，單片機(jī)。嵌入式系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： （1）面對(duì)控制對(duì)象。如傳感器信號(hào)輸入、人機(jī)交互操作、伺服驅(qū)動(dòng)等。 (2)嵌入到工控應(yīng)用系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)形態(tài)。 (3)能在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中可靠運(yùn)行的品質(zhì)。 (4)突出控制功能。如對(duì)外部信息的捕捉、對(duì)控制對(duì)象實(shí)時(shí)控制和有突出控制功能的指

10、令系統(tǒng)（i/o控制、位操作和轉(zhuǎn)移指令等）。 單片機(jī)有唯一的專門為嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)，最能滿足嵌入式應(yīng)用要求。單片機(jī)是完全按嵌入式系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)的 單芯片形態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)，能滿足面對(duì)控制對(duì)象、應(yīng)用系統(tǒng)的嵌入、現(xiàn)場(chǎng)的可靠運(yùn)行及非凡的控制品質(zhì)等要求，是發(fā)展最快、品種最多、數(shù)量最大的嵌入式系統(tǒng)。第五節(jié) 一氧化碳報(bào)警器系統(tǒng)的三大部分 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分三個(gè)層次。 （1）單片機(jī)：通常指應(yīng)用系統(tǒng)主處理機(jī)，即所選擇的單片機(jī)器件。（2）單片機(jī)系統(tǒng)：指按照單片機(jī)的技術(shù)要求和嵌入對(duì)象的資源要求而構(gòu)成的基本系統(tǒng)，如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和擴(kuò)展存儲(chǔ)器等與單片機(jī)構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)。（3）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)：能滿足

11、嵌入對(duì)象要求的全部電路系統(tǒng)。在單片機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加上面向?qū)ο蟮慕涌陔娐?，如前向通道、后向通道、人機(jī)交互通道（鍵盤、顯示器、打印機(jī)等）和串行通行口（rs232）以及應(yīng)用程序等。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)層次的關(guān)系如圖2-2所示。 圖2-2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)層次的關(guān)系以此理解，一氧化碳報(bào)警器同樣具有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的三個(gè)層次。其中以at89c51單 片機(jī)為核心構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理。為了更好的理清設(shè)計(jì)思路，將整個(gè)系統(tǒng)細(xì)分為三部分加以設(shè)計(jì)說明。整個(gè)報(bào)警器由三個(gè)部分組成，分為三大模塊：濃度檢測(cè)模塊、主控模塊和報(bào)警模塊。在本次設(shè)計(jì)中，使用的核心器件是 單片機(jī)和一氧化碳傳感器。

12、為了保重整個(gè)系統(tǒng)可靠的運(yùn)行，設(shè)計(jì)中必須明確三大部分的實(shí)際聯(lián)系：以單片機(jī)為中心，其他各大模塊一一展開。其中，濃度檢測(cè)及顯示模塊所實(shí)現(xiàn)的功能是將房間中的一氧化碳濃度值轉(zhuǎn)換成為單片機(jī)能夠處理的數(shù)字信號(hào)，并且濃度值顯示出來：主控模塊以單片機(jī)為主，對(duì)其他模塊的運(yùn)行進(jìn)行控制；報(bào)警模塊是此系統(tǒng)的外部電 路，它的功能是實(shí)現(xiàn)報(bào)警.系統(tǒng)框圖如圖2-3所示。圖2-3 一氧化碳報(bào)警器系統(tǒng)組成框圖下面就對(duì)各個(gè)模塊的功能和實(shí)現(xiàn)形式做簡(jiǎn)單介紹: （1）氣體濃度檢測(cè)模塊 一氧化碳報(bào)警器主要采用高穩(wěn)定一氧化碳?xì)怏w傳感器mq-7檢測(cè)房間氣體濃度，檢測(cè)結(jié)果通過高精度運(yùn)算放大器放大后送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片adc0809中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 （2

13、）主控模塊 系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，用的是at89c51單片機(jī)，at89c51單片機(jī)是美國intel公司推出的一種4k字節(jié)可編程flash存儲(chǔ)器，低電壓、高性能cmos 8位微處理器。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次，數(shù)據(jù)可保留10年。它的主要功能既是和adc0809芯片一起共同接受檢測(cè)信號(hào)，又可以通過對(duì)數(shù)字型號(hào)的處理來控制外圍電路以及顯示電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采用adc0809，接收經(jīng)過運(yùn)算放大器處理后的一氧化碳傳感器的檢測(cè)值，檢測(cè)結(jié)果通過adc0809處理后才傳給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的信息將通過 單片機(jī)控制，以驅(qū)動(dòng)報(bào)警。 （3）報(bào)警模塊 此模塊主要有蜂鳴器、led燈組成，在氣體

14、濃度過大，超過安全值時(shí)，蜂鳴器工作，提供報(bào)警服務(wù)。 至此，本系統(tǒng)的三大模塊功能和設(shè)計(jì)思路已經(jīng)確立，下文將介紹整個(gè)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程，并且給出設(shè)計(jì)電路。第三章 硬件電路設(shè)計(jì)第一節(jié) 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介介紹及主控電路設(shè)計(jì)：在實(shí)際的應(yīng)用中，基本知識(shí)的掌握程度至關(guān)重要，他影響到應(yīng)用的好壞。硬件知識(shí)用來設(shè)計(jì)硬件電路，軟件知識(shí)用來設(shè)計(jì)芯片處理數(shù)據(jù)的先后順序，數(shù)據(jù)的獲得途徑以及對(duì)數(shù)據(jù)做怎樣的處理，還有其他的一些驅(qū)動(dòng)和顯示功能等等。本設(shè)計(jì)用到的硬件知識(shí)主要有：電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)。在電子技術(shù)方面分為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)，模擬電子技術(shù)主要用來放大傳感器檢測(cè)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)反光二極管以及顯示穿管器檢測(cè)氣體濃度；數(shù)字

15、電子技術(shù)用來把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，把從剛起檢測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)綜合控制。主控電路中，以單片機(jī)為主體，通過分析a/d轉(zhuǎn)換的得到的數(shù)字值，控制事故處理模塊運(yùn)行。設(shè)計(jì)采用的是at89c51型單片機(jī),at89c51是一種帶4k字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器，at89c2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。at89c單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖3-1所

16、示。圖3-1 單片機(jī)外形及引腳排列 （1）主要特性：與mcs-51兼容4k字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器。壽命：1000寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年；全靜態(tài)工作：0hz-24mhz；三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1288位內(nèi)部ram；32可編程i/o線；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 （2）振蕩器特性: xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，

17、但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 （3）芯片擦除：整個(gè)perom陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ale管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，at89c51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，cpu停止工作。但ram，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存ram的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 第二節(jié) 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分電路設(shè)計(jì)模數(shù)轉(zhuǎn)換部分采用adc0809芯片。adc0809

18、是m美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的cmos工藝8通道，8位逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換。是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用a/d芯片。 （1）主要特性： 1、8路輸入通道，8位ad轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。2、具有轉(zhuǎn)換起停控制端。3、轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s(時(shí)鐘為640khz時(shí))，130s（時(shí)鐘為500khz時(shí)）4、單個(gè)5v電源供電。5、模擬輸入電壓范圍05v，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。6、工作溫度范圍為-4085攝氏度。7、低功耗，約15mw。 （2）內(nèi)部結(jié)構(gòu): adc0809是cmos單片型逐次逼近式ad轉(zhuǎn)換

19、器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1322所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型a/d轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 。 （3）外部特性（引腳功能）: adc0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖3-2所示。下面說明各引腳功能。in0in7：8路模擬量輸入端。2-12-8：8位數(shù)字量輸出端。adda、addb、addc：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路.ale：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。start：ad轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換）。eoc：ad轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)ad轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端

20、輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。oe：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)ad轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。clk：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640khz。ref（+）、ref（-）：基準(zhǔn)電壓。vcc：電源，單一5v。gnd：地。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖如圖3-2所示。 圖3-2 adc0809內(nèi)部圖及引腳圖第三節(jié) 傳感器部分電路設(shè)計(jì) （1）傳感器的定義:人們通常將能把非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件稱為傳感器，傳感器實(shí)質(zhì)是一種功能模塊，起作用是將來之外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)：它是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。 （2）傳感器的作用:傳感器是又稱之為電五

21、官，是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。 （3）傳感器的組成：傳感器一般由敏感元件、傳感元件和測(cè)量電路三部分組成有時(shí)還加上輔助電源。通?？捎梅娇驁D表示。敏感元件直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的其他量的元件。傳感元件又稱

22、變換器，傳感元件可以直接感受被測(cè)量而輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的電量。也可以不直接感受被測(cè)量，而只感受與被測(cè)量成確定關(guān)系的其他非電量。測(cè)量電路能把傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號(hào)的電路。使用較多的是電橋電路，也是用其他特殊電路，如高阻抗輸入電路、脈沖調(diào)寬電路、維持震蕩的激振電路等。由于傳感元件的輸出信號(hào)一般比較小，為了便于與顯示和記錄，大多數(shù)測(cè)量電路還包括了放大器。 (4)傳感器與adc0809的連接 檢測(cè)數(shù)據(jù)從in0口輸入，轉(zhuǎn)換完畢送給單片機(jī)p1口供單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。第四節(jié) 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)報(bào)警電路采用了蜂鳴器以及放光二極管。在設(shè)計(jì)中，單片機(jī)p2.0,p2.1,p

23、2.2分別 控制燈以及蜂鳴器，通過編程讓傳感器的數(shù)據(jù)和給定值進(jìn)行比較。如果大于則報(bào)警，即蜂鳴器鳴叫，發(fā)光二極管閃爍。電路圖如圖3-3所示。圖3-3 報(bào)警器電路圖第四章 軟件設(shè)計(jì)第一節(jié) 單片機(jī)編程本次設(shè)計(jì)用匯編語言編寫程序。由于程序十分簡(jiǎn)單，所以用匯編語言能夠更直觀更便于理解。下面介紹一下匯編語言：匯編語言是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語言。在匯編語言中，用助記符代替操作碼，用地址符號(hào)或標(biāo)號(hào)代替地址碼。這樣用符號(hào)代替機(jī)器語言的二進(jìn)制碼，就把機(jī)器語言變成了匯編語言。于是匯編語言亦稱為符號(hào)語言。使用匯編語言編寫的程序，機(jī)器不能直接識(shí)別，要由一種程序?qū)R編語言翻譯成機(jī)器語言，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序，匯編

24、程序是系統(tǒng)軟件中語言處理系統(tǒng)軟件。匯編程序把匯編語言翻譯成機(jī)器語言的過程稱為匯編。第二節(jié) 匯編語言概況匯編語言是一種功能很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)語言，也是利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的語言。匯編語言，作為一門語言 ，對(duì)應(yīng)于高級(jí)語言的編譯器，需要一個(gè)“匯編器”來把匯編語言原文件匯編成機(jī)器可執(zhí)行的代碼。高級(jí)的匯編器如masm，tasm等等為我們寫匯編程序提供了很多類似于高級(jí)語言的特征，比如結(jié)構(gòu)化、抽象等。在這樣的環(huán)境中編寫的匯編程序，有很大一部分是面向匯編器的偽指令，已經(jīng)類同于高級(jí)語言?，F(xiàn)在的匯編環(huán)境已經(jīng)如此高級(jí)，即使全部用匯編語言來編寫windows的應(yīng)用程序也是可行的，但這不是匯編語言的長(zhǎng)處。

25、匯編語言的長(zhǎng)處在于編寫高效且需要對(duì)機(jī)器硬件精確控制的程序。 （1）匯編語言直接同計(jì)算機(jī)的底層軟件甚至硬件進(jìn)行交互，它具有如下一些優(yōu)點(diǎn)：1.能夠直接訪問與硬件相關(guān)的存儲(chǔ)器或i/o端口；2.能夠不受編譯器的限制，對(duì)生成的二進(jìn)制代碼進(jìn)行完全的控制；3.能夠?qū)﹃P(guān)鍵代碼進(jìn)行更準(zhǔn)確的控制，避免因線程共同訪問或者硬件設(shè)備共享引起的死鎖；4.能夠根據(jù)特定的應(yīng)用對(duì)代碼做最佳的優(yōu)化，提高運(yùn)行速度；5.能夠最大限度地發(fā)揮硬件的功能。 （2）匯編語言是一種層次非常低的語言，它僅僅高于直接手工編寫二進(jìn)制的機(jī)器指令碼，因此不可避免地存在一些缺點(diǎn)：1.編寫的代碼非常難懂，不好維護(hù)；2.很容易產(chǎn)生bug，難于調(diào)試；3.只能針

26、對(duì)特定的體系結(jié)構(gòu)和處理器進(jìn)行優(yōu)化；4.開發(fā)效率很低，時(shí)間長(zhǎng)且單調(diào)。 （3）匯編語言的特點(diǎn):1.面向機(jī)器的低級(jí)語言，通常是為特定的計(jì)算機(jī)或系列計(jì)算機(jī)專門設(shè)計(jì)的。2.保持了機(jī)器語言的優(yōu)點(diǎn)，具有直接和簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)。3.可有效地訪問、控制計(jì)算機(jī)的各種硬件設(shè)備，如磁盤、存儲(chǔ)器、cpu、i/o端口等。4.目標(biāo)代碼簡(jiǎn)短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的程序設(shè)計(jì)語言。 5.經(jīng)常與高級(jí)語言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)，有著不同的結(jié)構(gòu)的匯編語言。匯編語言由于采用了助記符號(hào)來編寫程序，比用機(jī)器語言的二進(jìn)制代碼編程要方便些，在一定程度上簡(jiǎn)化了編程過程。匯編語言的特點(diǎn)是用符號(hào)代替了機(jī)器指令代碼，而且助記符

27、與指令代碼一一對(duì)應(yīng)，基本保留了機(jī)器語言的靈活性。使用匯編語言能面 向機(jī)器并較好地發(fā)揮機(jī)器的特性，得到質(zhì)量較高的程序。 第三節(jié) 源程序匯編源程序： st bit p3.0 oe bit p3.1 org 0000h ljmp main org 0030h main: clr p2.0 clr p2.2 lcall delay clr st setb st clr st lcall delay setb oe mov p1,#0ffh mov a,p1 clr oe clr c subb a,#67h ;報(bào)警值 jnc alerm sjmp main alerm: setb p2.2 setb p

28、2.0 mov r4,#255 djnz r4,$ clr p2.0 mov r5,#255 djnz r5,$ sjmp alerm delay: mov r2,#250 aa: mov r3,#255 djnz r3,$ djnz r2,aa ret end結(jié)束語在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里老想著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多.我趁著做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)也對(duì)課本知識(shí)有了鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。 經(jīng)過兩個(gè)多月的設(shè)計(jì)里，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時(shí)的滿富激情到后來汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無不令我回味無長(zhǎng)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提