蘭花煤礦煤礦井下安全檢測(cè)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)

年6月23日蘭花煤礦煤礦井下安全檢測(cè)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系本人改正或者刪除。蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目煤礦安全檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院電氣工程學(xué)院專業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化班級(jí)過(guò)控11-2班姓名馬成偉學(xué)號(hào)02102222指導(dǎo)教師(職稱)秦雯(副教授)日期畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書電氣工程學(xué)院生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目煤礦安全參數(shù)檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)校內(nèi)(外)指導(dǎo)教師職稱工作單位及部門聯(lián)系方式秦雯副教授電氣工程系一、題目說(shuō)明(目的和意義)煤炭作為一種重要的能源,在煤炭開采中采取現(xiàn)代安全監(jiān)測(cè)措施在煤炭開采中勢(shì)在必行。經(jīng)過(guò)對(duì)這一課題的設(shè)計(jì),是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握電子技術(shù)、單片機(jī)、傳感器、為基測(cè)控技術(shù)等知識(shí)的綜合應(yīng)用,進(jìn)行以單片機(jī)為控制核心的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際,以及分析、解決工程問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)(論文)要求(工作量、內(nèi)容、成果):1、說(shuō)明:以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)一個(gè)煤礦安全參數(shù)檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)。完成對(duì)瓦斯?jié)舛?、二氧化碳濃度、溫度等安全參?shù)的檢測(cè)。根據(jù)題目提供的參數(shù)指標(biāo),當(dāng)檢測(cè)值超過(guò)上限指標(biāo)時(shí)能打出聲光報(bào)警。報(bào)警上線指標(biāo)如下;(1)瓦斯或二氧化碳濃度超過(guò)0.75%時(shí),發(fā)出綠色聲光報(bào)警。(2)瓦斯或二氧化碳濃度超過(guò)1%時(shí),發(fā)出橙色聲光報(bào)警。(3)瓦斯或二氧化碳濃度超過(guò)1.5%時(shí),發(fā)出紅色聲光報(bào)警。(4)溫度超過(guò)26℃,發(fā)出紅色聲光報(bào)警2.設(shè)計(jì)內(nèi)容:(1)系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì);(2)檢測(cè)電路設(shè)計(jì),能實(shí)時(shí)測(cè)量瓦斯?jié)舛取⒍趸紳舛?、溫度等安全參?shù);(3)系統(tǒng)顯示電路設(shè)計(jì),能循環(huán)顯示測(cè)量值;(4)報(bào)警電路設(shè)計(jì);(5)設(shè)計(jì)軟件流程框圖并編寫主程序清單。(6)控制裝置面板設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)成果(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告字?jǐn)?shù)1.5～2萬(wàn)字;(2)1#設(shè)計(jì)圖紙2張,一張為硬件電路、一張為系統(tǒng)總體流程圖;(3)根據(jù)檢測(cè)參數(shù)要求,選擇傳感器,設(shè)計(jì)傳感器應(yīng)用電路并計(jì)算電路元件參數(shù);(4)報(bào)警電路有放大器電路參數(shù)計(jì)算。三、進(jìn)度表日期內(nèi)容2020-秋第十五周第十六周第十七周第十八周第十九周第二十周-春第一周第二周查閱資料,熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書總體方案論證,方案設(shè)計(jì)硬件線路分析硬件電路分析、參數(shù)計(jì)算撰寫論文、準(zhǔn)備答辯材料撰寫論文、準(zhǔn)備答辯材料答辯答辯完成日期答辯日期四、主要參考文獻(xiàn)、資料、設(shè)備和實(shí)習(xí)地點(diǎn)及翻譯工作量:主要參考文獻(xiàn)、資料:【1】胡漢才．單片機(jī)原理及接口技術(shù)。北京:清華大學(xué)出版社,【2】孫涵芳．MCS-51/96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用。北京:北京航天空航天出版社,【3】陳杰美．電子儀器。北京:國(guó)防工業(yè)出版社,【4】潘新民．單片微型計(jì)算機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。北京:人民郵電出版社,教研室意見:教研室主任(簽字):201年月日系意見:系主任(簽字):201年月日

摘要本設(shè)計(jì)用單片機(jī),電子技術(shù),傳感器,微機(jī)控制技術(shù)等知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的煤礦安全參數(shù)檢測(cè)裝置。本裝置以單片機(jī)為控制核心,完成對(duì)瓦斯?jié)舛?、溫度、二氧化碳濃度、溫度等參?shù)的檢測(cè),而且具有對(duì)危險(xiǎn)情況的報(bào)警功能,滿足了用戶對(duì)井下生產(chǎn)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)險(xiǎn)情及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除的要求,能有效杜絕多數(shù)礦難事故的發(fā)生,是保障煤礦安全生產(chǎn),防止瓦斯事故的重要手段,在煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中有著重要地位。關(guān)鍵詞:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè);二氧化碳濃度;溫度AbstractThisdesignwithamonolithicintegratedcircuits,theelectronicsensorandmicrocomputertechnologyandcontroltechnology,knowledgeanddesignacoalminesafetyoftheparametersoftheinspectionunit.thisdeviceinamonolithicintegratedcircuitstocontrolcentre,onthegasconcentration,temperature,carbondioxideconcentration,temperatureandotherparameters,andindangerofthealarmfunctionsandsatisfytheuserstotheproductionofthesituationofthereal-timemonitoringandtimelyfindoutaboutthedangersanddemandcaneffectivelyeliminatemostoftheoredifficulttheaccident,Istoprotectthecoalproductionsafetyaccident,animportantmeanstopreventgasinthesecurityenvironmentmonitoringsystemofproductionsafetyincoalminesinanimportantposition.Keywords:coalminesafetymonitoring;carbondioxideconcentration;temperaturethegas目錄15694摘要 III7920第1章緒論 1309661.1煤礦安全生產(chǎn)的背景 1110281.2中國(guó)煤炭安全生產(chǎn)的狀況和趨勢(shì) 1238981.2.1煤礦事故統(tǒng)計(jì) 143811.2.2重特大事故多發(fā)的主要原因 2268201.3煤礦安全生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì) 320714第2章方案論證 4131412.1設(shè)計(jì)方案 46445圖2-1煤礦安全參數(shù)檢測(cè)裝置系統(tǒng)框圖 4189942.2單片機(jī)的選型 449192.3溫度檢測(cè)傳感器的選擇 4323482.4二氧化碳檢測(cè)傳感器的選擇 569132.5瓦斯傳感器的選擇 5227292.6A\D轉(zhuǎn)換 667762.7顯示電路的選擇 64502.8存儲(chǔ)器選擇 7119232.9聲光報(bào)警 72311第3章硬件設(shè)計(jì) 8317803.1系統(tǒng)框圖 8276023.28051單片機(jī)的介紹 842043.2.18051單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及管腳說(shuō)明 870713.2.2MCS—51的中斷源和中斷標(biāo)志 10212943.3外部存儲(chǔ)器ROM(2764)介紹 1152473.3.28031和2764的連接 12323213.4ADC0809轉(zhuǎn)換器 13181183.4.1ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 13284223.4.2引腳功能 14305383.5顯示與鍵盤設(shè)計(jì) 1620833.5.1LED數(shù)碼顯示管顯示原理 1647603.5.38155對(duì)LED的顯示 1773.5.4鍵盤/顯示系統(tǒng) 71748013.6傳感器電路設(shè)計(jì) 185023.6.1AD590的應(yīng)用電路 18216873.6.2GMM221礦用二氧化碳傳感器參數(shù) 19154973.6.3瓦斯傳感器電路設(shè)計(jì) 20249023.7報(bào)警電路 2010532第4章軟件程序設(shè)計(jì) 2138934.18155流程圖 21174604.2顯示子程序 22202424.3數(shù)據(jù)采集終端中的程序 23211394.4鍵盤掃描子程序 2414004結(jié)束語(yǔ) 2728058致謝 2820858參考文獻(xiàn) 29畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)語(yǔ)第1章緒論1.1煤礦安全生產(chǎn)的背景煤炭是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化逐漸形成的固體可燃性礦物。一種固體可燃有機(jī)巖,主要由植物遺體經(jīng)生物化學(xué)作用,埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成。俗稱煤炭。煤炭被人們譽(yù)為黑色的金子,工業(yè)的食糧,它是十八世紀(jì)以來(lái)人類世界使用的主要能源之一。煤炭作為一種重要的能源,在煤炭開采中采取現(xiàn)代安全監(jiān)測(cè)措施在煤炭開采中勢(shì)在必行。瓦斯、二氧化碳、溫度等則成為礦井開采中安全最大的威脅。瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5％～16％。當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?％時(shí),遇火不爆炸,但能在火焰外圍形成燃燒層,當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?．5％時(shí),其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反應(yīng));瓦斯?jié)舛仍?6％以上時(shí),失去其爆炸性,但在空氣中遇火仍會(huì)燃燒。二氧化碳是無(wú)色、略帶酸臭味的氣體,相對(duì)密度為1.52,不助燃也不能供人呼吸,略帶毒性,易溶于水。二氧化碳比空氣重,常常積聚在煤礦井下的巷道底板、水倉(cāng)、溜煤眼、下山盡頭、盲巷、采空區(qū)及通風(fēng)不良處。當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度過(guò)高時(shí),輕則使人呼吸加快,呼吸量增加,嚴(yán)重時(shí)也能造成人員中毒或窒息。礦井中二氧化碳的主要來(lái)源有:煤和有機(jī)物的氧化;人員呼吸;井下爆破;井下火災(zāi);瓦斯、煤塵爆炸等。有時(shí)也能從煤巖中大量涌出,甚至與煤或巖石一起突然噴出,給安全生產(chǎn)造成重大影響。二氧化碳窒息同缺氧窒息一樣,都是造成礦井人員傷亡的重要原因之一煤礦安全形勢(shì)嚴(yán)峻,大的事故頻繁出現(xiàn),給人民,社會(huì)帶來(lái)巨大的損失.煤礦作為一個(gè)高危行業(yè),由于生產(chǎn)環(huán)境的特殊性,條件多變性和不可知性,發(fā)生事故的機(jī)率較高,安全工作歷來(lái)成為全社會(huì)關(guān)注的話題.礦難頻發(fā)能夠看作是高能耗,粗放式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的市場(chǎng)反應(yīng)。1.2中國(guó)煤炭安全生產(chǎn)的狀況和趨勢(shì)長(zhǎng)期以來(lái),全國(guó)煤礦經(jīng)過(guò)堅(jiān)持”安全第一,預(yù)防為主”的方針、依靠科技進(jìn)步、推進(jìn)安全綜合治理、重視安全思想教育、強(qiáng)化安全技術(shù)培訓(xùn)和開展各種形式的安全宣傳活動(dòng)等,促進(jìn)了全國(guó)煤礦安全生產(chǎn)狀況的好轉(zhuǎn)。如國(guó)有重點(diǎn)煤礦百萬(wàn)噸死亡率曾連續(xù)多年以平均每年近20％的速度遞減,1994年以后國(guó)有重點(diǎn)煤礦百萬(wàn)噸死亡率降到1．2以下。但受諸多方面的因素制約與限制,全國(guó)煤礦事故多、傷亡重、經(jīng)濟(jì)損失大的狀況尚未得到根本好轉(zhuǎn),致使每年煤礦事故死亡人數(shù)一直徘徊在六七千人左右,位于全國(guó)各行業(yè)之首。煤礦事故多、傷亡大,不但給職工家屬帶來(lái)了極大痛苦,也會(huì)給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的政治影響。每發(fā)生一起特大事故,特別是瓦斯爆炸事故,都在社會(huì)上引起廣泛影響,它直接涉及到社會(huì)安定與政治穩(wěn)定。1.2.1煤礦事故統(tǒng)計(jì) 據(jù)煤炭工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),在1990～的間,全國(guó)煤礦共生產(chǎn)煤炭126．83億t,共死亡66196人,平均百萬(wàn)噸死亡率為5．22。其中,國(guó)有重點(diǎn)煤礦生產(chǎn)煤炭52．16億t,事故死亡6357人,平均百萬(wàn)噸死亡率為1．22;國(guó)有地方煤礦產(chǎn)煤22．77億t,事故死亡10329人,平均百萬(wàn)噸死亡率為4．54;鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)煤50．26億t,事故死亡47673人,百萬(wàn)噸死亡率為9．49。詳細(xì)情況見表1－1。安全狀況最好的一年是1992年,全年共死亡4942人,當(dāng)年全國(guó)煤礦共生產(chǎn)煤炭10．61億t,百萬(wàn)噸死亡率為4．65。其中,國(guó)有重點(diǎn)煤礦生產(chǎn)煤炭4．81億t,事故死亡488人,百萬(wàn)噸死亡率為1．01;國(guó)有地方煤礦產(chǎn)煤1．87億t,事故死亡843人,百萬(wàn)噸死亡率為4．50;鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)煤3．93億t,事故死亡3611人,百萬(wàn)噸死亡率為9．20。死亡人數(shù)最多的年份是1994年,全年共死亡7016人,當(dāng)年全國(guó)煤礦共生產(chǎn)煤炭12．55億t,百萬(wàn)噸死亡率為5．15。其中,國(guó)有重點(diǎn)煤礦生產(chǎn)煤炭4．38億t,事故死亡551人,百萬(wàn)噸死亡率為1．19;國(guó)有地方煤礦產(chǎn)煤2．22億t,事故死亡1070人,百萬(wàn)噸死亡率為4．82;鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)煤5．95億t,事故死亡4953人,百萬(wàn)噸死亡率為8．32。1.2.2重特大事故多發(fā)的主要原因(1)思想認(rèn)識(shí)有差距,安全第一的觀念沒有牢固樹立起來(lái)。一些地區(qū)和煤炭企業(yè)的負(fù)責(zé)同志在貫徹落實(shí)江總書記和黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于安全生產(chǎn)的一系列重要指示上有差距,有些縣鄉(xiāng)領(lǐng)導(dǎo)安全第一的思想沒有真正樹立起來(lái),安全生產(chǎn)責(zé)任制不落實(shí)。特別是在市場(chǎng)銷售有所興旺的情況下,不能正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益的關(guān)系,出現(xiàn)了盲目追求產(chǎn)量和突擊生產(chǎn)的現(xiàn)象。有些省區(qū)小煤礦死灰復(fù)燃,使近幾年來(lái)之不易的關(guān)井壓產(chǎn)成果遭到嚴(yán)重影響,而且放松安全管理工作,致使事故不斷發(fā)生,貴州、湖南等省的問(wèn)題特別突出。因此,”安全第一”的觀念淡化仍是當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)的最大隱患。(2)煤礦安全管理薄弱,安全生產(chǎn)防范措施不落實(shí)。一段時(shí)期來(lái),有些煤炭企業(yè)”三違”現(xiàn)象嚴(yán)重,基礎(chǔ)管理薄弱。從發(fā)生特別重大事故的幾個(gè)煤礦來(lái)看,無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)管理,還是技術(shù)管理,有些措施制定后并沒有認(rèn)真抓落實(shí)。瓦斯監(jiān)控監(jiān)測(cè)和抽放、井下設(shè)備和電器防爆、通風(fēng)系統(tǒng)和巷道維修等日常性安全管理制度有些流于形式,對(duì)大量的事故隱患得過(guò)且過(guò)、整改不力,管理混亂、工作不落實(shí)是造成一些重特大事故發(fā)生的直接原因。(3)”一通三防”工作滑坡,安全欠賬多,礦井總體防災(zāi)能力下降。近幾年,一些煤礦由于經(jīng)濟(jì)困難、資金緊張,降低維簡(jiǎn)費(fèi)和安全技措資金的提取標(biāo)準(zhǔn),安全投入嚴(yán)重不足,安全欠賬多。一些煤礦通風(fēng)系統(tǒng)及配套設(shè)施不完善,致使礦井通風(fēng)能力不足;有些高瓦斯礦井監(jiān)控系統(tǒng)不完善或沒有安裝監(jiān)控系統(tǒng)。今年以來(lái)組織的兩次安全大檢查發(fā)現(xiàn),貴州、黑龍江、陜西、江西等省區(qū)的國(guó)有重點(diǎn)煤礦都程度不同地存在著”一通三防”監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善、設(shè)備老化等問(wèn)題,礦井防災(zāi)能力嚴(yán)重下降,重大事故隱患增多。(4)小煤礦的問(wèn)題依然制約著煤礦的安全生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)兩年多的關(guān)井壓產(chǎn),小煤礦數(shù)量大幅度減少,可是存在的問(wèn)題依然很嚴(yán)重,一些不具備安全生產(chǎn)基本條件的小煤礦仍在繼續(xù)生產(chǎn)。國(guó)有大礦井田范圍內(nèi)關(guān)閉小井1．36萬(wàn)處,還有1270多處至今沒有采取關(guān)閉措施,直接威脅大礦的安全。在最近進(jìn)行的全國(guó)煤礦安全生產(chǎn)大檢查中,發(fā)現(xiàn)各省區(qū)都程度不同地存在著已關(guān)閉礦井死灰復(fù)燃的問(wèn)題。這里面也存在一些腐敗現(xiàn)象,有的地方干部參股分利,致使一些私營(yíng)和個(gè)體窯主忽視安全生產(chǎn),甚至要錢不要命。這些都說(shuō)明,不具備安全生產(chǎn)條件的小煤礦依然是當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患。(5)礦規(guī)章制度不健全、不落實(shí)。礦領(lǐng)導(dǎo)值班不認(rèn)真履行職責(zé);沒有定期召開安全辦公會(huì);重要的技術(shù)措施編寫和審批制度不健全、把關(guān)不嚴(yán)、針對(duì)性不強(qiáng),如通風(fēng)行人下山延伸掘進(jìn)工作面在未編制作業(yè)規(guī)程的情況下就安排開工掘進(jìn)。(6)企業(yè)對(duì)職工缺乏必要的培訓(xùn)和教育,職工安全意識(shí)淡薄、素質(zhì)低。該礦一線職工70％是農(nóng)民協(xié)議工,由于缺乏對(duì)她們的安全培訓(xùn),都不具備起碼的安全常識(shí),甩掉煤電鉆綜合保護(hù)裝置作業(yè)、用新鮮風(fēng)流吹瓦斯監(jiān)測(cè)探頭和在井下拆卸礦燈等嚴(yán)重違章現(xiàn)象屢見不鮮。(7)礦務(wù)局安全管理松弛,監(jiān)督不力。礦務(wù)局對(duì)木沖溝煤礦布置41114普采工作面、不合理集中生產(chǎn)等問(wèn)題沒有及時(shí)采取措施予以制止,對(duì)礦井風(fēng)量不足、瓦斯經(jīng)常超限等重大事故隱患沒有引起足夠重視、認(rèn)真對(duì)待。有關(guān)業(yè)務(wù)部門監(jiān)督檢查不力。1.3煤礦安全生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)作為煤炭行業(yè)唯一的大型綜合性科研機(jī)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新基地,煤炭科學(xué)研究總院近年來(lái)以瓦斯、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板和機(jī)電等煤礦事故發(fā)生因素為重點(diǎn)研究對(duì)象,承擔(dān)了中國(guó)煤礦安全６０％的科研項(xiàng)目,取得了上百項(xiàng)技術(shù)成果,為煤礦安全生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)、工藝和裝備支撐。在地質(zhì)災(zāi)害防治、內(nèi)外因火災(zāi)的控制與預(yù)防、瓦斯煤塵爆炸與塵害防治、礦山防災(zāi)救災(zāi)、煤礦應(yīng)急救災(zāi)、礦山安全評(píng)價(jià)等方面,已形成了先進(jìn)的技術(shù)研發(fā)體系與成套裝備。煤科總院配合國(guó)家有關(guān)部委,組織了一批煤礦安全重大科技項(xiàng)目。先后牽頭承擔(dān)了國(guó)家”９７３”計(jì)劃項(xiàng)目”預(yù)防煤礦瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的基礎(chǔ)研究”;”十五”科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目”煤礦瓦斯治理技術(shù)集成與示范”和”礦山重大瓦斯煤塵爆炸事故預(yù)防與監(jiān)控技術(shù)”;國(guó)家”十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目”煤礦瓦斯、火災(zāi)與頂板重大災(zāi)害防治關(guān)鍵技術(shù)研究”等重大科研項(xiàng)目,并完成了中國(guó)工程院委托的重大咨詢項(xiàng)目”煤礦災(zāi)害防治的技術(shù)及對(duì)策研究”。在取得上述成果的基礎(chǔ)上,煤科總院選擇了一批具有典型性和代表性的礦區(qū)(井)開展技術(shù)集成與示范,建立和完善了一批煤礦災(zāi)害治理的技術(shù)示范工程,推動(dòng)了安全科技成果的推廣。另外,中國(guó)已基本建立了科技創(chuàng)新體系。據(jù)對(duì)78家國(guó)內(nèi)100強(qiáng)的煤炭企業(yè)調(diào)查,的研發(fā)經(jīng)費(fèi)總投入達(dá)到了75.9億元,比增長(zhǎng)了50.9%。第2章方案論證2.1設(shè)計(jì)方案本論文用單片機(jī),電子技術(shù),傳感器,微機(jī)控制技術(shù)等知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的煤礦安全參數(shù)檢測(cè)裝置。以單片機(jī)為控制核心,完成對(duì)瓦斯?jié)舛?、溫度、二氧化碳濃度等參?shù)的檢測(cè)。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。溫度檢測(cè)CO2檢測(cè)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換瓦斯檢測(cè)溫度檢測(cè)CO2檢測(cè)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換瓦斯檢測(cè)外擴(kuò)I/O功設(shè)計(jì)方案能指示外擴(kuò)ROM聲光報(bào)警顯示鍵盤圖2-1煤礦安全參數(shù)檢測(cè)裝置系統(tǒng)框圖2.2單片機(jī)的選型迄今為止,單片機(jī)制造商有很多,主要有美國(guó)的Intel、Motorola、Zilog和TI公司,日本的NEC、荷蘭的Philips、英國(guó)的Inmos和德國(guó)的Siemens(西門子)公司,等等。8位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家較多,品種也最齊全。MCS-51系列單片機(jī)是Intel公司1980年推出的8位單片機(jī),與該公司的MCS-48系列機(jī)相比,MCS-51無(wú)論CPU功能還是存儲(chǔ)容量以及特殊功能部件性能上都要高出一籌。典型產(chǎn)品為8051,其內(nèi)部資源分配和性能如下:8位CPU、尋址能力達(dá)2×64K;4KB的ROM和128字節(jié)RAM;4個(gè)8位I/O接口電路;一個(gè)串行全雙工異步接口;5個(gè)中斷源和兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。2.3溫度檢測(cè)傳感器的選擇測(cè)量溫度元件能夠選擇集成溫度傳感器或熱敏電阻。能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分,品種繁多,按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。利用一般熱敏電阻還需要另外設(shè)計(jì)連接電路,并要進(jìn)行溫度修正,故考慮選擇溫度傳感器。集成溫度傳感器有電壓輸出型和電流輸出型。方案一:電流型輸出型AD590AD590具有較高精度和重復(fù)性。重復(fù)性優(yōu)于0.1℃;其良好的非線性能夠保證優(yōu)于0.1℃的精確度,利用其重復(fù)性較好的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)非線性補(bǔ)償,能夠達(dá)到0.1℃測(cè)量精度。其輸出電流信號(hào)傳輸距離可達(dá)到1km以上。作為一種高阻電流源,最高可達(dá)20MΩ方案二:電壓輸出型溫度傳感器LM350LM350為電壓輸出型溫度傳感器,電路內(nèi)部已校準(zhǔn),并采用內(nèi)部補(bǔ)償輸出電壓與攝氏溫度成正比,無(wú)需校準(zhǔn),精度可達(dá)0.5℃方案三:采用邏輯輸出型溫度傳感器LM56。LM56是NS公司生產(chǎn)的高精度低壓溫度開關(guān),內(nèi)置1.25V參考電壓輸出端。最大只能帶50μA的負(fù)載。電源電壓從2.7~10V,工作電流最大230μA,內(nèi)置傳感器的靈敏度為6.2mV/℃,傳感器輸出電壓為6.2mV/℃×T+395mV。綜上所述,這里選擇AD590溫度傳感器檢測(cè)溫度。2.4二氧化碳檢測(cè)傳感器的選擇方案一:TGS4160集成傳感器。FIGARO(弗加羅)公司生產(chǎn)的TGS4160集成傳感器是一種固態(tài)電化學(xué)性CO2傳感器。該器件除具有體積小,壽命長(zhǎng),選擇性和穩(wěn)定性好等特性外,同時(shí)還具有耐高濕和耐低溫等特點(diǎn)。因而能夠廣泛用于自動(dòng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)或CO2氣體長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合。方案二:TG4160型CO2傳感器TG4160型CO2傳感器特別適合于連續(xù)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合,它不需斷電穩(wěn)定性好。這樣大大簡(jiǎn)化了普通CO2傳感器的外圍電路,且提高了測(cè)量的精度。利用TG4160型傳感器并經(jīng)過(guò)高輸入阻抗;低偏置電流的運(yùn)放進(jìn)行放大,在做一些簡(jiǎn)單的運(yùn)算處理,就能夠在CO2濃度為300－5000ppm范圍內(nèi)測(cè)得信號(hào),該信號(hào)0－幾百毫伏的電壓信號(hào),能夠供高精度A／D采樣使用。方案三:GMM221/222二氧化碳傳感器維薩拉公司生產(chǎn)的GMM221/222二氧化碳測(cè)量模件是專門用于如下場(chǎng)合的:溫室控制、孵化器(室)、發(fā)酵罐、安全報(bào)警以及相關(guān)系統(tǒng)。由于GMM220具有很多優(yōu)點(diǎn),因此在許多特殊場(chǎng)合里實(shí)現(xiàn)了CO2無(wú)故障控制。由于傳感器不受灰塵、水汽和大多數(shù)化學(xué)氣體的影響,GMM220模件可廣泛用于環(huán)境惡劣、潮濕的地方。GMM221/222的探頭能夠更換,這不但極大地方便了校驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù),而且很容易地改變量程。另外GMM220能夠有不同的安裝方式、供電方式和輸出方式。鑒于GMM221CO2傳感器功率小,有良好的時(shí)間和溫度穩(wěn)定性,專門用于惡劣場(chǎng)合等諸多優(yōu)點(diǎn),在本設(shè)計(jì)中選擇GMM221CO2傳感器.2.5瓦斯傳感器的選擇方案一:GJ4型礦用低濃度甲烷傳感器整機(jī)工作電壓為9～24V,測(cè)量范圍為0.00～4.00%CH4,信號(hào)輸出范圍為1～5mA或200～1000HZ。是有煤層及瓦斯爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中使用的低濃度甲烷氣體本質(zhì)安全型傳感器。除能連續(xù)監(jiān)測(cè)外還能自動(dòng)地將檢測(cè)到的甲烷濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)輸送給井下監(jiān)控系統(tǒng)。具有故障自檢功能,使用、維護(hù)方便。外殼結(jié)構(gòu)采用了高強(qiáng)度的不銹鋼材料,增強(qiáng)了傳感器的抗沖擊能力。方案二:瓦斯傳感器MJC4/3.0L(MC112)瓦斯傳感器MJC4/3.0L根據(jù)催化燃燒效應(yīng)的原理工作。靈敏度20～40mV/1%甲烷,工作電壓3.0V±0.1,工作電流110±10mA。由檢測(cè)元件和補(bǔ)償元件配對(duì)組成電橋的兩個(gè)臂,遇可燃性氣體時(shí)檢測(cè)元件電阻升高,橋路輸出電壓變化,該電壓變量隨氣體濃度增大而成正比例增大,補(bǔ)償元件起參比及溫濕度補(bǔ)償作用。響應(yīng)速度快,元件工作穩(wěn)定、可靠。適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的天然氣、液化氣、煤氣、烷類等可燃性氣體及汽油、醇、酮、苯等有機(jī)溶劑蒸汽的濃度檢測(cè)。方案三:GJ(B)煤礦用低濃度瓦斯傳感器一種采用熱催化原理探頭制成的智能型甲烷檢測(cè)儀表,用于檢測(cè)煤礦井下各作業(yè)場(chǎng)所空氣中的甲烷濃度。該儀器測(cè)量范圍:0～4.00%CH4,輸出信號(hào):頻率:200～1000Hz;電流:恒流1～5mA,供電電壓范圍:DC9～24V,具有半自動(dòng)調(diào)零、調(diào)滿度,該儀器具有半自動(dòng)調(diào)零、調(diào)滿度、設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和斷電點(diǎn),所有功能均可經(jīng)過(guò)紅外遙控實(shí)現(xiàn),而且具有超限聲、光報(bào)警、超限斷電信號(hào)輸出功能。儀器具有多種信號(hào)輸出形式,除了和本公司的KJ205煤礦綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配合使用外還能夠和其它煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相兼容;也能夠獨(dú)立使用于多種礦用火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)對(duì)比,瓦斯傳感器GJ(B)更適合本設(shè)計(jì)。2.6A\D轉(zhuǎn)換方案一:采用ADC0809ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān),它能夠根據(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。方案二:采用AD574AD574模數(shù)轉(zhuǎn)換器已被許多國(guó)外廠商用于各自的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),國(guó)內(nèi)也有不少單位選用AD574設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).有的器件制造廠正在引進(jìn)生產(chǎn)這種先進(jìn)的集成電路.AD574主要特點(diǎn)AD574是美國(guó)模擬器件公司制造的大規(guī)模集成電路,是當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)上較先進(jìn)的、高集成度、價(jià)格低廉的逐次比較式模數(shù)轉(zhuǎn)換器.它的突出特點(diǎn)是芯片內(nèi)部包含微機(jī)接口邏輯,可方便地與8080、8085、Z-80、6800、6502等通用微處理器系統(tǒng)配接.輸入與TTL及CMOS兼容,數(shù)據(jù)總線可與微機(jī)數(shù)據(jù)總線直接相連,讀寫及轉(zhuǎn)換命令由控制總線提供,輸出能夠是12位一次讀出或分兩次(先讀高8位,再讀低4位)讀出.輸入電壓有單極性和雙極性兩種.對(duì)外可提供一個(gè)+10.000V基準(zhǔn)電壓,最大輸出電流1.5mA.有較寬的溫度使用范圍并保證此溫度范圍內(nèi)的線性度.方案三:12位并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD1674AD1674是美國(guó)AD公司推出的一種完整的12位并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換單片。該芯片內(nèi)部自帶采樣保持器(SHA)、10伏基準(zhǔn)電壓源、時(shí)鐘源以及可和微處理器總線直接接口的暫存/三態(tài)輸出緩沖器。與原有同系列的AD574A/674A相比,AD1674的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊,集成度更高,工作性能(特別是高低溫穩(wěn)定性)也更好,而且能夠使設(shè)計(jì)板面積大大減小,因而可降低成本并提高系統(tǒng)的可靠性。在本設(shè)計(jì)中,我們選擇ADC0809。2.7顯示電路的選擇顯示電路可采用液晶LCD,也可采用數(shù)碼管LED,本系統(tǒng)由五位顯示,故可采用五位數(shù)碼管組成顯示電路。LED顯示方式分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種,所謂靜態(tài)顯示,就是把多個(gè)LED顯示器的每一段與一個(gè)獨(dú)立的并行口連接起來(lái),而公共端則根據(jù)數(shù)碼管的種類連接到VCC或GND端,這種連接方式的每一個(gè)顯示器都要占用一個(gè)單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O端口,用于筆劃段字形代碼,單片機(jī)只需把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路,就不用再管它了,直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí),再發(fā)送新的字形碼。因此,使用這種方法當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)單片機(jī)中I/O口的開銷很大,需要提供的I/O接口電路也較復(fù)雜,因而增加了成本,而且顯示始終維持,功耗大;但它具有編程簡(jiǎn)單,顯示穩(wěn)定,CPU的效率較高的優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)態(tài)顯示是單片機(jī)在任何時(shí)刻只顯示一位數(shù)字,多位數(shù)字輪流分時(shí)顯示,由于人眼的視覺暫留效應(yīng),因此看起來(lái)就像所有數(shù)碼管全在顯示一樣。這種顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是使用器件少,接口簡(jiǎn)單,成本相對(duì)低。因此,本系統(tǒng)顯示采用動(dòng)態(tài)顯示。2.8存儲(chǔ)器選擇EPROM(ErasablePROM,可擦洗PROM)能夠多次復(fù)用,每次編程前只要先進(jìn)行一次擦洗即可。因此,EPRONM在微型機(jī)中的應(yīng)用非常廣泛,特別能夠滿足試驗(yàn)和研究工作的需要。常見的EPROM存儲(chǔ)器比較見表2-1。表2-1

27系列常見EPROM存儲(chǔ)器型號(hào)容量/KB讀出時(shí)間/ns制造工藝所用電源/V管腳數(shù)2732A4200~450NMOS+52427648200~450HMOS+5282712816250~450HMOS+5282725632200~450HMOS+5282751264250~450HMOS+52827513256250~450HMOS+528經(jīng)過(guò)以上各種類型的比較,基于本設(shè)計(jì)程序量不大的特點(diǎn),最終決定選用2764作為本次設(shè)計(jì)的ROM存儲(chǔ)器。2.9聲光報(bào)警在我們的設(shè)計(jì)中為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),對(duì)于重要的參數(shù)和系統(tǒng)部位,都要設(shè)計(jì)緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng),以便提醒操作人員注意或采取安全措施,使生產(chǎn)繼續(xù)進(jìn)行或保證人身及設(shè)備安全的前提下,終止生產(chǎn)。光報(bào)警一般采用發(fā)光二極管和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。第3章硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。本系統(tǒng)采用8051作為控制核心來(lái)檢測(cè)煤礦中CO2、瓦斯的濃度以及溫度,其中溫度傳感器采用了AD590,瓦斯傳感器采用GJ(B)煤礦用低濃度瓦斯傳感器。溫度傳感器溫度傳感器AD590CO2傳感器8051ADC0809瓦斯傳感器外擴(kuò)I/O(8155)功能指示外擴(kuò)ROM(2764)聲光報(bào)警顯示鍵盤圖3—1系統(tǒng)框圖3.28051單片機(jī)的介紹3.2.18051單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及管腳說(shuō)明8051單片機(jī)一般有兩種封裝:一種是雙列直插式封裝,一種是方形封裝。本系統(tǒng)8051單片機(jī)采用雙列直插式40引腳封裝結(jié)構(gòu),其引腳功能共可分為端口線、電源線和控制線三類。芯片結(jié)構(gòu)如下圖3-2所示。一、端口線(32條)8051共有四個(gè)并行I/O端口,每個(gè)端口都有8條端口線,用于傳送數(shù)據(jù)/地址。(1)P0口:P08位輸入輸出線,其最高為P0.7最低位為P0.0。其功能八位輸入輸出線可作為八位的地址線使用,也可作為八位數(shù)據(jù)總線使用。此時(shí)要分時(shí)操作先選送低八位地址,利用ALE信號(hào)的下降沿將地址鎖存,然后作為八位雙向數(shù)據(jù)總線使用,用來(lái)傳送8位數(shù)據(jù)。另外,,8031在不帶外存儲(chǔ)器的情況下,可作I/O口使用,此時(shí)為準(zhǔn)雙向輸入/輸出口。(2)P1口:P1口8條引腳和P0口的8條引腳類似,最高位為P1.7,最低位為P1.0.當(dāng)P1口作為通用I/O口使用時(shí),P1.7～P1.0的功能和P0口的第一功能相同,也用于傳送用戶的輸入輸出數(shù)。(3)P2口:P2口這組引腳的第一功能和上述兩組引腳的第一功能相同,即它能夠作為通用I/O口使用。它的第二功能和P0口引腳第二功能相配合,用于輸出片外存儲(chǔ)器的高8位地址,共同選中片外存儲(chǔ)器單元,但不能像P0口那樣還能夠傳送存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。(4)P3口:這組引腳的第一功能和其余三個(gè)端口的第一功能相同,它的第二功能如下:圖3-2MCS—51封裝和引腳分配P3.0(RXD)作為串行數(shù)據(jù)輸出口P3.1(TXD)作為數(shù)據(jù)發(fā)送口P3.2(INT0)作為外中斷0輸入P3.3(INT0)作為外中斷1輸入P3.4(T0)作為計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入P3.5(T1)作為計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入P3.6(WR)作為外部RAM寫選通信號(hào)P3.7(RD)作為外部RAM讀選通信號(hào)二、電源線(2條)VCC為主電源,接+5V電源線;VSS為接地線三、控制線(6條)(1)RST/VPD:復(fù)位/備用電源線。當(dāng)作為RST使用時(shí)為系統(tǒng)復(fù)位輸入端,此時(shí)輸入兩個(gè)機(jī)器周期的高電平,即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)作為VPD使用時(shí),當(dāng)VCC電壓降到允許限度以下時(shí),后備電源從此引腳自動(dòng)加電,保證片內(nèi)RAM中的信息不被丟失。(2)PSEN:片外ROM選通線。在執(zhí)行訪問(wèn)片外ROM的指令MOVC時(shí),8031自動(dòng)在PSEN上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖,用于為片外ROM的選通,其它情況下PSEN均為高電平封鎖狀態(tài)。(3)ALE/PROG:地址鎖存允許/編程線。當(dāng)作為ALE使用時(shí),為訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器的低8位地址封鎖信號(hào),輸出正脈沖,利用其下降沿實(shí)現(xiàn)地址鎖存,以便空出P0.7~P0.0引線去傳送隨后而來(lái)的片外存儲(chǔ)器讀寫數(shù)據(jù)。當(dāng)不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),ALE仍以振蕩器1/6頻率周期性的出現(xiàn),此時(shí)可作為輸出時(shí)鐘信號(hào)使用,對(duì)于在片外EPROM編程時(shí),從此引腳輸出編程脈沖信號(hào)。(4)EA/VPP:允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器/編程電源線,能夠控制8031使用片內(nèi)ROM還是使用片外ROM。由于8031無(wú)片內(nèi)ROM,因此當(dāng)EA=0時(shí)允許使用片外ROM。(5)XTAL1和XTAL2:片內(nèi)震蕩電路輸入線,這兩個(gè)端子用來(lái)外接石英晶體和微調(diào)電容。3.2.2MCS—51的中斷源和中斷標(biāo)志一、中斷源8031的五級(jí)中斷分為兩個(gè)外部中斷、兩個(gè)定時(shí)器溢出中斷和一個(gè)串行口中斷。1.外部中斷源8031有INT0和INT1兩條外部中斷請(qǐng)求輸入線,用于輸入兩個(gè)外部中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào),并允許外部中斷源以低電平或負(fù)邊沿兩種觸發(fā)方式輸入中斷請(qǐng)求信號(hào)。8031究竟工作于哪種中斷觸發(fā)方式可由用戶經(jīng)過(guò)對(duì)定時(shí)器控制寄存器TCON中IT0和IT1位狀態(tài)的設(shè)定來(lái)選取。8031在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)對(duì)INT0/INT1線上的中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行一次檢測(cè),檢測(cè)方式和中斷觸發(fā)方式的選取有關(guān)。若8031設(shè)定為電平觸發(fā)方式(IT0=0或IT1=1),則CPU需要兩次檢測(cè)INT0/INT1線上的點(diǎn)評(píng)方能確定其中斷請(qǐng)求有效;若設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式(IT0=1或IT1=0),則CPU需要兩次檢測(cè)INT0/INT1上的中斷請(qǐng)求才有效。因此,8031檢測(cè)INT0/INT1上負(fù)邊沿中斷請(qǐng)求的時(shí)刻不一定恰好是其上中斷請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生負(fù)跳變的時(shí)刻,但兩者之間最多不會(huì)相差一個(gè)機(jī)器周期時(shí)間。2.定時(shí)器溢出中斷源定時(shí)器溢出中斷源由8031內(nèi)部定時(shí)器中斷源產(chǎn)生,故它們屬于內(nèi)部中斷。8031內(nèi)部有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,由內(nèi)部定時(shí)脈沖(主脈沖經(jīng)12分頻后)或T0/T1引腳上輸入端外部定時(shí)脈沖計(jì)數(shù)。定時(shí)器T0/T1在定時(shí)脈沖作用下從全”1”變?yōu)槿?”時(shí)能夠自動(dòng)向CPU提出溢出中斷請(qǐng)求,以表明定時(shí)器T0或T1的定時(shí)時(shí)間已到。定時(shí)器T0/T1的定時(shí)時(shí)間可由用戶經(jīng)過(guò)程序設(shè)定,以便CPU在定時(shí)器溢出中斷服務(wù)程序內(nèi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。例如,若定時(shí)器T0定時(shí)時(shí)間設(shè)定為10ms,則CPU每響應(yīng)一次T0輸出中斷請(qǐng)求就可在中斷服務(wù)程序中使1/100s單元加1,100次中斷后1/10s的能源清零的同時(shí)使秒單元加1,以后則重復(fù)上述過(guò)程。定時(shí)器溢出中斷常見于需要進(jìn)行定時(shí)控制的場(chǎng)合。3.串行口中斷源串行口中斷源由8031內(nèi)部串行口中斷源產(chǎn)生,故也是一種內(nèi)部中斷源。串行口中斷分為串行口發(fā)送中斷和串行口接受中斷兩種。在串行口進(jìn)行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)時(shí),每當(dāng)串行口發(fā)送/接收完一組穿行數(shù)據(jù)時(shí),串行口電路自動(dòng)使串行口控制寄存器SCON中的RI或T1中斷標(biāo)志位職位如圖3—3所示,并自動(dòng)向CPU發(fā)出串行口中斷請(qǐng)求,CPU響應(yīng)串行口中斷后便立即轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序的執(zhí)行。因此,只要在串行口中斷服務(wù)程序中安排一段對(duì)SCON中的RI和TI中斷標(biāo)志位狀態(tài)的判斷程序,便可區(qū)分串行口發(fā)生了接收中斷請(qǐng)求還是發(fā)送中斷請(qǐng)求。二、中斷標(biāo)志8031在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)檢測(cè)(或接收)外部(或內(nèi)部)中斷源發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)后先使相應(yīng)中斷標(biāo)志置位,然后便在下個(gè)機(jī)器周期檢測(cè)這些中斷標(biāo)志位狀態(tài),以決定是否響應(yīng)該中斷。8031中斷標(biāo)志位集中安排在定時(shí)器控制寄存器TCON和串行口控制寄存器SCON中。1.定時(shí)器控制寄存器TCON定時(shí)器控制寄存器各位定義如圖3—3所示。各位含義如下:(1)IT0和IT1:IT0為INT0中斷觸發(fā)標(biāo)志位,位地址是88H。IT0狀態(tài)可由可由用戶經(jīng)過(guò)程序設(shè)定:若使IT0=0,則INT0上中斷請(qǐng)求信號(hào)的中斷觸發(fā)方式為電平觸發(fā)(即低電平引起中斷);若IT0=1,則INT0設(shè)定為負(fù)邊沿中斷觸發(fā)方式(即由負(fù)邊沿引起中斷)。IT1的功能和IT0相同,區(qū)別僅在于被設(shè)定的中斷觸發(fā)方式不是INT0而是INT0,位地址為8AH。圖3-3串行口控制寄存器SCON定義(2)IE0和IE1:IE0為外部中斷INT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位,位地址是89H。當(dāng)CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2是檢測(cè)到INT0上的中斷請(qǐng)求有效時(shí),IE0由硬件自動(dòng)置位;當(dāng)CPU響應(yīng)INT0上的中斷請(qǐng)求后進(jìn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序時(shí),IE0被自動(dòng)復(fù)位。IE1為外部中斷INT1的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位,位地址為8BH,其作用和IE0相同。(3)TR0和TR1:TR0為定時(shí)器T0的啟?？刂莆?、位地址為8CH。TR0狀態(tài)可由用戶經(jīng)過(guò)程序設(shè)定:若使TR0=1,則定時(shí)器T0立即開始計(jì)數(shù);若TR0=0,則定時(shí)器T0停止計(jì)數(shù)。TR1為定時(shí)器T1的啟?？刂莆?位地址為8EH,其作用和TR0相同。(4)TF0和TF1:TF0為定時(shí)器T0的溢出中斷標(biāo)志位,位地址為8DH。當(dāng)定時(shí)器T0產(chǎn)生溢出中斷(全”1”變?yōu)槿?”)時(shí),TF0由硬件自動(dòng)置位;當(dāng)定時(shí)器T0的溢出中斷為CPU響應(yīng)后,TF0被硬件復(fù)位。3.3外部存儲(chǔ)器ROM(2764)介紹3.3.1引腳功能圖3-42764管腳圖圖3-4為2764的引腳分配圖。引腳功能分述如下:1.地址輸入線A12～A0.2764的存儲(chǔ)容量為8KB,故按照地址線條數(shù)和存儲(chǔ)容量的關(guān)系(213=8192),共需13條地址線,編號(hào)為A12～A0。2764的地址線應(yīng)和MCS—51單片機(jī)的P2口和P0口相接,用于傳送單片機(jī)送來(lái)的地址編碼信號(hào),其中A12為最高位。2.數(shù)據(jù)線O7～O0。O7～O0是雙向數(shù)據(jù)總線,O7為最高位。在正常工作時(shí),O7～O0用于傳送從2764中讀出的數(shù)據(jù)或程序代碼;在編程方式時(shí)用于傳送需要寫入的程序代碼(及程序的機(jī)器碼)。3.控制線(3條)。片選輸入線CE:該輸入線用于控制本芯片是否工作。若給CE上加一個(gè)高電平,則本片不工作;若給CE上加一個(gè)低電平,則選中本片共作。編程輸入線PGM:該輸入線用于控制2764處于正常工作狀態(tài)還是編程工作狀態(tài)。若給它輸入一個(gè)TTL高電平(即VIH),則2764處于正常工作狀態(tài);若給PGM輸入一個(gè)50ms寬的負(fù)脈沖,則2764配合VPP引腳上的21V高壓能夠處于編程狀態(tài)。允許輸入線OE。OE也是一條由用戶控制的輸入線,若給OE線上輸入一個(gè)TTL高電平,則數(shù)據(jù)線O7～O0處于高阻狀態(tài);若給OE線上輸入一個(gè)TTL低電平,則O7～O0處于讀出狀態(tài)。4.其它引腳線(4條)。VCC為+5V±10%電源輸入線,GND為直流地線。VPP為編程電源輸入線,當(dāng)它接+5V時(shí),2764處于正常工作狀態(tài);當(dāng)VPP接21V電壓時(shí),2764處于編程/校驗(yàn)工作狀態(tài)。NC為2764的空線。3.3.28031和2764的連接一、8031對(duì)片外ROM的讀操作如果片外ROM的2050H單元有一個(gè)常數(shù)X且累加器A中為0,現(xiàn)欲把X讀出并送入CPU的累加器A,則指令為:MOVCA,@A+DPTR;A←(A+DPTR)=X8031執(zhí)行上述指令的具體步驟為:1.8031CPU先把累加器A中的0和DPTR中的2050H相加后送回DPTR,然后把DPH中的20H送到P2.7～P2.0上,把DPL中的50H送到P0.7～P0.0上;2.一旦P0口上片外存儲(chǔ)器低8位地址50H穩(wěn)定,8031在ALE線上發(fā)出正脈沖的下降沿就把50H鎖存到地址鎖存器74LS373 中;3.由于CPU執(zhí)行的是MOVC指令,故8031自動(dòng)使PSEN變?yōu)榈碗娖揭约癛D和WR保持高電平,以至于1#芯片能夠進(jìn)行讀操作且2#芯片被封鎖;4.1#芯片按照CPU送來(lái)的2050H地址,從中讀出X并被送到8031的P0口,8031CPU先打開P0口的輸入門后再把它送到了累加器A.至此,這條指令的執(zhí)行宣告結(jié)束。二、8031和2764的連接8031和2764的連接如圖3-5所示。圖3-58031和2764的連接由于2764存儲(chǔ)容量為8KB,故8031片內(nèi)地址線為P2.4～P2.0和P0.7～P0.0(P2.4～P2.0直接與2764的A12～A8相接,P0.7～P0.0經(jīng)74LS373輸出后接到2764的A7～A0),共13條。片選地址線共、三條,其中P2.5直接與2764的CE相接,P2.7和P2.6懸空(或作其它芯片的片選線)。PSEN與2764的OE相接,以便8031執(zhí)行MOVC指令時(shí)產(chǎn)生低電平而選中2764工作。根據(jù)基本地址范圍的定義,即為參加譯碼的片選先P2.7和P2.6上以低電平”0”計(jì)算時(shí)的地址范圍,2764基本地址范圍應(yīng)為0000H~1FFFH。重疊地址范圍定義為未參加譯碼的片選地址和片內(nèi)地址從全”0”變到全”1”時(shí)的地址范圍,故2764重疊地址范圍為:0000H~1FFFH8KB8000H~9FFFH8KB4000H~5FFFH8KBC000H~DFFFH8KB顯然,2764共有32KB重疊地址范圍,它們?cè)谡麄€(gè)64KB區(qū)域中是不連續(xù)的,使用該硬件電路時(shí),應(yīng)注意把程序和常數(shù)放在基本地址范圍內(nèi)。3.4ADC0809轉(zhuǎn)換器3.4.1ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器,ADC0809由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、逐次逼近式寄存器SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成,如圖3-6所示。圖3-6ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)3.4.2引腳功能圖3-7ADC0809引腳圖ADC0809采用雙列直插式封裝,圖3-7為ADC0809管腳圖,共有28條引腳:1.IN0～I(xiàn)N7(8條)IN0～I(xiàn)N7為8路模擬電壓輸入線,用于輸入被轉(zhuǎn)換檔模擬電壓,被選通路與地址的關(guān)系如表3-1所示。2.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:A／D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:A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào),輸出,當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),此端輸出一個(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)A／D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。表3-1被選模擬量路數(shù)和地址的關(guān)系被選模擬電壓路數(shù)ADDCADDBADDAIN0000IN1001IN2010IN3011IN4100IN5101IN6110IN71113.數(shù)字量輸出及控制線(11條)START為”啟動(dòng)脈沖”輸入線,該線上的正脈沖由CPU送來(lái),寬度應(yīng)大于100ns,上升沿清零SAR,下降沿啟動(dòng)ADC工作,EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線,該線上的高電平表示A/D轉(zhuǎn)換已結(jié)束,數(shù)字量已鎖入”三態(tài)輸出鎖存器”。2-1～2-8為數(shù)字量輸出線,2-1為最高位。OE為”輸出允許”線,高電平時(shí)能使2-1～2-8引腳上輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。電源線及其它(5條)CLOCK為時(shí)鐘輸入線,用于為ADC0809提供逐次比較所需640KHz時(shí)鐘脈沖序列。VCC為+5V電源輸入線,GND為地線。VREF(+)和VREF(-)為參考電壓輸入線,用于給電阻階梯網(wǎng)絡(luò)供給標(biāo)準(zhǔn)電壓。VREF(+)和VREF(-)常接地或負(fù)電源電壓。3.4.3MCS—51對(duì)ADC0809的接口8031是和ADC0809直接相連的,如圖3-8所示:由圖可見,START和ALE互連可使ADC0809在接受模擬量路數(shù)地址時(shí)啟動(dòng)工作。START啟動(dòng)信號(hào)由8031WR和譯碼器輸出端F0H經(jīng)或門M2產(chǎn)生。平時(shí),START因譯碼器輸出端F0H上的高電平而封鎖。當(dāng)8031執(zhí)行如下程序后MOVR0,#0F0HMOVA,#07H;選擇IN7模擬電壓地址送AMOVX@R0,A;START上產(chǎn)生正脈沖START上正脈沖(此時(shí)F0H和WR線上皆為低電平)啟動(dòng)ADC0809工作,ALE上正脈沖使ADDA、ADDB和ADDC上的地址得到封鎖,以選中IN7路模擬電壓送入比較器。顯然,8031此時(shí)是把ADDA、ADDB和ADDC上的地址作為數(shù)據(jù)來(lái)處理的,但如果ADDA、ADDB和ADDC分別和P2.0、P2.1和P2.2相連,情況就會(huì)發(fā)生變化。8031只有執(zhí)行如下指令才會(huì)給ADC0809送去模擬量路數(shù)地址:MOVDPTR,#07F0HMOVX@DPTR,A圖3-88031和ADC0809的接口此時(shí),8031是把ADDA、ADDB和ADDC作為地址線處理的。從圖中還可看到,EOC線經(jīng)過(guò)反相器和8031INT1線相連,這就說(shuō)明8031是采用中斷方式來(lái)和ADC0809傳送A/D轉(zhuǎn)換后的識(shí)字量的。為了給OE線分配一個(gè)地址,圖中把8031RD和譯碼器輸出F0H經(jīng)或門M1和OE相連。平時(shí),因譯碼器輸出F0H為高電平,從而使OE處于低電平封鎖狀態(tài)。在響應(yīng)中斷后,8031執(zhí)行中斷服務(wù)程序如下兩條指令就能夠使OE變?yōu)楦唠娖?此時(shí)F0H線上皆為低電平),從而打開三態(tài)輸出鎖存器,讓CPU提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。MOVR0,#0F0HMOVXA,@R0;OE變?yōu)楦唠娖?數(shù)字量送A3.5顯示與鍵盤設(shè)計(jì)3.5.1LED數(shù)碼顯示管顯示原理圖3-9示出了八段LED數(shù)碼顯示管的結(jié)構(gòu)和原理3-9LED數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)及原理八段LED顯示管由八只發(fā)光二極管組成,編號(hào)是a、b、c、d、e、f、g和SP,分別與同名管腳相連。七段LED顯示管比八段LED少一只發(fā)光二極管SP,其它與八段LED相同。八段LED數(shù)碼顯示管是經(jīng)過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮從而顯示不同字形的。例如,若在共陰LED管的SP、g、f、e、d、c、b、a管腳上分別加上7FH控制電平(即SP上為0伏,不亮;其余為TTL高電平,全亮),則LED顯示管顯示字形”8”.7FH是按SP、g、f、e、d、c、b、a順序排列后的十六進(jìn)制編碼(0為TTL低電平,1為TTL高電平),常稱字形碼。因此,LED上所顯示的字形不同,相應(yīng)的字形碼也不一樣。八段共陰能顯示的字形及相應(yīng)字形碼表如下表3-2所示。表3-2八段LED數(shù)碼顯示管字形碼表地址偏移量共陰字形碼共陽(yáng)字形碼所顯字符地址偏移量共陰字形碼共陽(yáng)字形碼所顯字符SGTB+0H3FHC0H0SGTB+BH7CH83Hb+1H06HF9H1+CH39HC6HC+2H5BHA4H2+DH5EHA1HD+3HH4FB0H3+EH79H86HE+4H66H99H4+FH71H8EHF+5H6DH92H5+10H00HFFH空格+6H7DH82H6+11HF3H0CHP地址偏移量共陰字形碼共陽(yáng)字形碼所顯字符地址偏移量共陰字形碼共陽(yáng)字形碼所顯字符+7H07HF8H7+12H76H89HH+8H7FH80H8+13H80H7FH.+H6FH90H9+14H40HBFH-+AH77H88HA3.5.38155對(duì)LED的顯示MCS—51對(duì)LED管的顯示能夠分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是各LED管能穩(wěn)定地同時(shí)顯示各自字形;動(dòng)態(tài)顯示是指各LED輪流地一遍一遍顯示各自字符,人們由于視覺器官惰性,從而看到的是LED似乎在同時(shí)顯示不同字形。為了減少硬件開銷,提高系統(tǒng)可靠性并降低成本,單片機(jī)控制系統(tǒng)一般采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。圖3-10示出了8031經(jīng)過(guò)8155對(duì)六只共陽(yáng)LED的接口電路。圖中,B口和所有LED的a、b、c、d、e、f、g、SP引線相連,各LED控制端G和8155C口相連,故B口為字形,C口為字位口,因?yàn)镃PU能夠經(jīng)過(guò)C口控制各LED是否點(diǎn)亮。3.5.4鍵盤/顯示系統(tǒng)在單片機(jī)控制系統(tǒng)中,鍵盤/顯示系統(tǒng)常見來(lái)監(jiān)視和分析鍵盤輸入的命令和數(shù)據(jù),以及顯示被控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。鍵盤/顯示系統(tǒng)是單片機(jī)不可缺少的部件,它由硬件電路和軟件程序兩部分組成。硬件電路如圖3-10所示,圖3-10鍵盤/LED顯示硬件電路圖鍵盤/顯示系統(tǒng)程序要求CPU不斷對(duì)LED進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示并實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤的監(jiān)視,但監(jiān)視鍵盤所需程序極短,故它一般被人們所采用。3.6傳感器電路設(shè)計(jì)3.6.1AD590的應(yīng)用電路一、基本應(yīng)用電路圖3-11是AD590的封裝形式和基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^(guò)AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比,當(dāng)電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kW時(shí),輸出電壓VO隨溫度的變化為1mV/K。但由于AD590的增益有偏差,電阻也有誤差,因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法為:把AD590放于冰水混合物中,調(diào)整電位器R2,使VO=273.2mV?；蛟谑覝叵?25℃)條件下調(diào)整電位器,使VO=273.2+25=298.2(mV)。但這樣調(diào)整只可保證在0℃或圖3-11AD590的封裝形式和基本應(yīng)用電路二、溫差測(cè)量電路及其應(yīng)用圖3-12是利用AD590測(cè)量溫度的電路。圖3-12溫度測(cè)量電路3.6.2GMM221礦用二氧化碳傳感器參數(shù)測(cè)量范圍:GMM221:0-2%,0-3%,0-5%,0-10%,0-20%GMM222:0-3,000,0-5,000,0-7,000,0-10,000ppm精度(＋25℃時(shí)工廠標(biāo)定值):±(1%的全量程＋1.5%的讀數(shù))(包括了非線性、校準(zhǔn)的不確定性重復(fù)性:±1%的全量程輸出溫度系數(shù)(典型值):0.1%的全量程/℃壓力系數(shù)(典型值):0.1%的全量程/hPa長(zhǎng)期穩(wěn)定性:±5%的全量程/2年響應(yīng)時(shí)間(0-63%):GMM221:15sGMM222:30s輸出信號(hào):0-20mA、4-20mA或0-1V、0-2V、0-2.5V、0-5V3.6.3瓦斯傳感器電路設(shè)計(jì)1、GJ(B)煤礦用低濃度瓦斯傳感器參數(shù)傳感器用于含有甲烷但不含有硅化物的性環(huán)境和無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)、無(wú)直接淋水處并能適應(yīng)下列環(huán)境大氣條件:貯存溫度:-40～60℃工作溫度:(0～40)℃相對(duì)濕度:≤98%(25℃大氣壓力:(80～116)kPa風(fēng)速:0～8m/s無(wú)顯著、振動(dòng)和沖擊、無(wú)破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體、無(wú)滴水的場(chǎng)所;具有性氣體混合物的煤礦井下2、瓦斯傳感器電路設(shè)計(jì)瓦斯傳感器輸出接1K電阻,1K電阻兩端電壓接ADC0809.3.7報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。圖3-13是一個(gè)簡(jiǎn)單的使用三極管驅(qū)動(dòng)的峰鳴音報(bào)警電路。在圖中,P3.2接晶體管基極輸入端。當(dāng)P3.2輸出高電平”1”時(shí),晶體管導(dǎo)通,壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫;當(dāng)P3.2輸出低電平”0”時(shí),三極管截止,蜂鳴器停止發(fā)聲。圖3-13報(bào)警電路第4章軟件程序設(shè)計(jì)4.18155流程圖圖4-1為8155主程序流程圖。圖4-18155主程序流程圖8155的源程序ORG

0000H

AJMP

MAIN

MAIN:

CALL

DELAY6MS

MOV

A,#02H

;00000010表示:PC,PA口輸入,PB口輸出

MOV

DPTR,#0A300H

;8155的狀態(tài)端口地址

MOVX

@DPTR,A

CALL

DELAY6MS

MOV

DPTR,#0303H

MOVX

A,@DPTR

CJNE

#0FFH

BAOJING

AJMP

MAIN

BAOJING:

CLR

P1.6

RET

DELAY6MS:

/*延時(shí)6MS的子程序*/

DEL:

MOV

R7,#24

DEL1:

MOV

R6,#125

DEL2:

DJNZ

R6,DEL2

;125*2=250US

DJNZ

R7,DEL1

;0.25*24=6MS

RET

END4.2顯示子程序程序清單:DIR:MOVR0,#40H;置顯示緩沖區(qū)指針初值MOVR2,#0FEH;置位選碼初值送8155B口SETBCDIRL:MOVDPTR,#0DF02MOVA,@R0;取顯示數(shù)據(jù)ADDA,#14H;加偏移量MOVCA,@A+PC;查表取段選碼MOVDPTR,#0DF01H;段選碼→8155A口MOV@DPTR,AMOVR7,02H;軟件延時(shí)1msDL:MOVR6,#0FFHDL6:DJNZR6,DL6DJNZR7,DLINCR0;修改顯示緩沖區(qū)指針MOVA,R2RLCA;顯示字左移1位MOVR2,AJCDIRL,;8位沒有顯示完跳DIRLRETDB0FCH,60H,0DAH;七段碼數(shù)據(jù)表DB0F2HDB0F6H,0F6H,0EEHDB9CH,7AH,9EH,8EH顯示程序流程框圖如圖4-2所示。開始開始顯示緩沖區(qū)指針置初值#40HR0顯示掃描位選碼置初值#FEHR2(R2)8155B口取顯示數(shù)據(jù)查七段碼表,并將查得的七段碼8155A口延時(shí)1ms顯示緩沖區(qū)指針R0加1CY=0?返回圖4-2顯示子程序流程框圖圖4-2顯示程序流程框圖4.3數(shù)據(jù)采集終端中的程序采用C51語(yǔ)言編寫,主要完成以下幾個(gè)功能:①瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳及壓力等各類傳感器模擬量的采集及A/D轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)讀取;②采用分址編碼方式對(duì)單總線數(shù)字式溫度傳感器DSl8820的溫度值讀取;③設(shè)備的開停、風(fēng)門、饋電等開關(guān)量的采集及對(duì)風(fēng)、電、瓦斯等設(shè)備的閉鎖控制;④數(shù)據(jù)計(jì)算及存儲(chǔ)、報(bào)警判斷、電源管理及系統(tǒng)自檢;⑤與集中器間以電力線為介質(zhì)經(jīng)過(guò)載波通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;⑥經(jīng)過(guò)本地串口可進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)抄讀及參數(shù)設(shè)置。程序流程圖見圖4-3。數(shù)據(jù)集中器中的程序也采用C5l語(yǔ)言編寫,主要完成以下幾個(gè)功能:①對(duì)每個(gè)班次的生產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)數(shù)、存儲(chǔ)以及絞車運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);②載波通信程序設(shè)計(jì),設(shè)置定時(shí)中斷,定時(shí)抄讀所有終端所屬設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ),數(shù)據(jù)類型包括當(dāng)前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄、日數(shù)據(jù)記錄、月數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警記錄及時(shí)間標(biāo)識(shí)等,另外還具有設(shè)備參數(shù)設(shè)置程序等;③報(bào)警判斷程序的設(shè)計(jì);④鍵盤及液晶顯示程序的設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)鍵盤可設(shè)置下屬終端設(shè)備參數(shù),包括瓦斯報(bào)警濃度、溫度報(bào)警值、壓力報(bào)警值、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期、班次交接時(shí)間等參數(shù);⑤與計(jì)算機(jī)經(jīng)本地串口進(jìn)行串行通信。圖4-3數(shù)據(jù)采集程序流程圖4.4鍵盤掃描子程序鍵盤掃描子程序有兩方面功能:(1)判別鍵盤上是否有鍵按下。方法是讓掃描口PA0~7輸出全”0”,然后讀PC口的狀態(tài),若PC0~1為全”1”(鍵盤上行線全為高電平),則鍵盤上沒鍵按下,若PC0~1不為全”1”,則有鍵按下?？墒?為了排除由于鍵盤上鍵的機(jī)械抖動(dòng)而產(chǎn)生的誤判,能夠在判到有鍵按下后,經(jīng)軟件延時(shí)一段時(shí)間再判鍵盤的狀態(tài),若仍有鍵按下,則才認(rèn)為鍵盤有鍵合上,否則就認(rèn)為是鍵的抖動(dòng)。(2)判別閉合鍵的鍵號(hào)。方法是對(duì)鍵盤的列線依次進(jìn)行掃描,掃描口PA0~7依次輸出。鍵掃描子程序的流程圖如圖4-4所示。其中延時(shí)時(shí)間采用調(diào)用顯示子程序其優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)入鍵掃描子程序后,顯示器一直是亮的。開始開始調(diào)用顯示子程序作延時(shí)6ms有鍵閉合嗎?輸入鍵號(hào)→A確定鍵號(hào)進(jìn)棧兩次調(diào)用顯示子程序作延時(shí)12ms返回確有鍵閉合?閉合鍵釋放?YNN Y圖4-4鍵掃描子程序流程框圖鍵掃描子程序:KEYI:ACALLKS1;調(diào)用判是否有鍵閉合子程序JNZLK1NI:ACALLDIR;調(diào)用顯示子程序延時(shí)6msAJMPKEYILK1:ACALLDIR;初判有鍵閉合延時(shí)12ms,排除誤判ACALLDIRACALLKS1;確有鍵閉合嗎?JNZLK2AJMPNILK2:MOVR3,#0FFH;鍵號(hào)確定,由行號(hào)、列號(hào)決定MOVR4,#00H;置列號(hào)起始值LK4:MOVDPTR,#0DF01H;列線掃描值送8155A口MOVA,R3MOVX@DPTR,AMOVR6,#05H;軟件延時(shí)DK6:JNZR6,DK6MOVDPTR,#0DF03H;讀入8155C口狀態(tài)MOVXA,@DPTRJBACC.o,LONE;是第1行鍵?MOVA,#00H;0行有鍵閉合,首鍵號(hào)0→AAJMPLKLONE:JBACC.1,NEXT;是第1行鍵?MOVA,#08H;1行有鍵閉合,首鍵號(hào)8→ALKP:ADDA,R4;鍵號(hào)計(jì)算PUSHACC;鍵號(hào)保護(hù)進(jìn)棧LK3:ACALLDIR;判鍵是否已釋放?AC