基于單片機的PM1.0、Pm2.5檢測系統(tǒng)

單片微機原理課程設(shè)計專周學校：成都工業(yè)學院系別：電氣與電子工程系題目：Pm1.0、Pm2.5智能檢測指導老師：傅林姓名：歐尤俊班級：2023251學號：34目錄一、系統(tǒng)功能框圖：二、原件簡介：AT89C51AT89C51簡介AT89C51根本操作ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換2、1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)2、2.引腳功能〔外部特性〕三、軟件局部：1、1．主程序1、2.A/D轉(zhuǎn)換電路1、3.顯示系統(tǒng)四、硬件局部：1、1.A/D轉(zhuǎn)換仿真圖1、2.顯示局部仿真圖五、專周心得附錄一附錄二一、系統(tǒng)功能框圖：Pm1.0、Pm2.5智能檢測同樣具有單片機應用系統(tǒng)的三個層次。其中以AT89C51單片機為核心構(gòu)成單片機系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，檢測信號進入單片機進行運算處理。為了更好的理清設(shè)計思路，將整個系統(tǒng)細分為三局部加以設(shè)計說明。整個檢測系統(tǒng)由三個局部組成，分為三大模塊：濃度檢測模塊、主控模塊和顯示模塊。在本次設(shè)計中，使用的核心器件是單片機和Pm1.0、2.5傳感器。為了保重整個系統(tǒng)可靠的運行，設(shè)計中必須明確三大局部的實際聯(lián)系：以單片機為中心，其他各大模塊一一展開。其中，濃度檢測及顯示模塊所實現(xiàn)的功能是將房間中的一氧化碳濃度值轉(zhuǎn)換成為單片機能夠處理的數(shù)字信號，并且濃度值顯示出來：主控模塊以單片機為主。系統(tǒng)框圖如圖2-2所示。AT89C51Pm1.0檢測器AT89C51Pm1.0檢測器A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換顯示傳感器顯示傳感器Pm2.5檢測器Pm2.5檢測器圖2-2系統(tǒng)框圖二、原件簡介:AT89C51：1、1.AT89C51簡介：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每個管腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳寫“1”P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1〞后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1〞時，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入時，P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1〞時，它利用內(nèi)部上拉的優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能存放器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1〞后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入時，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)，也是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(串行輸出口)P3.2(外部中斷0)P3.3(外部中斷1)P3.4T0(記時器0外部輸入)P3.5T1(記時器1外部輸入)P3.6(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)P3.7(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取址期間，每個機器周期兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。：當保持低電平時，訪問外部ROM；注意加密方式1時，將內(nèi)部鎖定為RESET；當端保持高電平時，訪問內(nèi)部ROM。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。1、2.AT89C51根本操作：AT89C51復位引腳RST/VP通過片內(nèi)一個施密特觸發(fā)器(抑制噪聲作用)與片內(nèi)復位電路相連，施密特觸發(fā)器的輸出在每一個機器周期由復位電路采樣一次。當振蕩電路工作，并且在RST引腳上加一個至少保持2個機器周期的高電平時，就能使AT89C51完成一次復位。復位不影響RAM的內(nèi)容。復位后，PC指向0000H單元，使單片機從起始地址0000H單元開始重新執(zhí)行程序。所以，當單片機運行出錯或進入死循環(huán)時，可按復位鍵重新啟動。AD0808模數(shù)轉(zhuǎn)換：ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個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，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。2、1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)：ADC0808是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，它有8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比擬器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器。2、2.引腳功能〔外部特性〕：ADC0808芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如右圖所示。各引腳功能如下：1～5和26～28〔IN0～IN7〕：8路模擬量輸入端。8、14、15和17～21：8位數(shù)字量輸出端。22〔ALE〕：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。6〔START〕：A／D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖〔至少100ns寬〕使其啟動〔脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換〕。7〔EOC〕：A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平〔轉(zhuǎn)換期間一直為低電平〕。9〔OE〕：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能翻開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。10〔CLK〕：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。12〔VREF〔+〕〕和16〔VREF〔-〕〕：參考電壓輸入端11〔Vcc〕：主電源輸入端。13〔GND〕：地。23～25〔ADDA、ADDB、ADDC〕：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路三、軟件局部：1、1．主程序：MAIN:MOVR0,#30HMOVR7,#20HLOOP:MOV@R0,#00HINCR0DJNZR7,LOOPMOVTMOD,#12HMOVTH0,#245MOVTL0,#00HSETBEASETBET0SETBTR0MAIN_1:ACALLADCACALLCHULIMOVR6,35HMOVR7,36HACALLH_BCDMOV38H,R3MOV39H,R4MOV3AH,R5ACALLFENLIACALLDISPLAYACALLDELAYAJMPMAIN_1INT_T0:CPLCLOCKRETIADC:CLRSTARTSETBSTARTCLRSTARTJNBEOC,$SETBOEMOVAD_DATA,P3CLROERETDELAY:MOV40H,#100DELAY_1:ACALLDISPLAYDJNZ40H,DELAY_1RET1、2.A/D轉(zhuǎn)換電路：ADC:CLRSTARTSETBSTARTCLRSTARTJNBEOC,$SETBOEMOVAD_DATA,P3CLROERETCHULI:MOVA,AD_DATAMOVB,#20MULABMOV35H,BMOV36H,ARETH_BCD:CLRAMOVR3,AMOVR4,AMOVR5,AMOVR2,#10HH_BCD_1:MOVA,R7RLCAMOVR7,AMOVA,R6RLCAMOVR6,AMOVA,R5ADDCA,R5DAAMOVR5,AMOVA,R4ADDCA,R4DAAMOVR4,AMOVA,R3ADDCA,R3MOVR3,ADJNZR2,H_BCD_1RET1、3.顯示系統(tǒng)：DISPLAY:MOVDPTR,#TAB1MOVR0,#42HMOVR7,#3MOVR2,#02HDSP_1:MOVP2,#01HMOVA,41HMOVCA,@A+DPTRANLA,#7FHMOVP0,AACALLDS1MSMOVP2,R2MOVA,@R0MOVCA,@A+DPTRLOOK:CJNEA,#0F9H,MOVONSETBP1.0MOVON:JNCLOOKMOVP0,AACALLDS1MSINCR0MOVA,R2RLAMOVR2,ADJNZR7,DSP_1RETDS1MS:MOVTH1,#0FCHMOVTL1,#18HSETBTR1DS1MS_1:JBCTF1,DS1MS_2SJMPDS1MS_1DS1MS_2:CLRTR1RETTAB1:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H四、硬件局部：1、1.A/D轉(zhuǎn)換仿真圖1、2.顯示局部仿真圖五、專周心得：通過這一周的查閱資料、自己修改、程序調(diào)試和修改，是我學會了很多。以前課堂上不懂得局部、理解不透徹的地方我都弄明白并且理解了。當然在這一周中還是有很多不如意的地方。例如，當程序?qū)懗鰜砹耍{(diào)試的時候有很多錯誤自己又不知道怎么改，查閱資料無果后。心里真的有種想放棄的沖動！不過最后我還是堅持了下來。專周雖然讓人很疲憊，但是當你做出來以后的那種成就感是永遠沒法替代的。通過這個專周我不僅學習了知識、運用了自己所學，還使得我領(lǐng)悟了許多自身應有的態(tài)度。做事的態(tài)度、處事的方法，還有就是不要放棄。附錄一CLOCKBITP1.4STARTBITP1.5EOCBITP1.6OEBITP1.7AD_DATAEQU30HORG0000HSJMPMAINORG000BHAJMPINT_T0ORG0030HMAIN:MOVR0,#30HMOVR7,#20HLOOP:MOV@R0,#00HINCR0DJNZR7,LOOPMOVTMOD,#12HMOVTH0,#245MOVTL0,#00HSETBEASETBET0SETBTR0MAIN_1:ACALLADCACALLCHULIMOVR6,35HMOVR7,36HACALLH_BCDMOV38H,R3MOV39H,R4MOV3AH,R5ACALLFENLIACALLDISPLAYACALLDELAYAJMPMAIN_1INT_T0:CPLCLOCKRETIADC:CLRSTARTSETBSTARTCLRSTARTJBEOC,MOVONMOVON:SETBOEMOVAD_DATA,P3CLROERETDELAY:MOV40H,#100DELAY_1:ACALLDISPLAYDJNZ40H,DELAY_1RETCHULI:MOVA,AD_DATAMOVB,#20MULABMOV35H,BMOV36H,ARETH_BCD:CLRAMOVR3,AMOVR4,AMOVR5,AMOVR2,#10HH_BCD_1:MOVA,R7RLCAMOVR7,AMOVA,R6RLCAMOVR6,AMOVA,R5ADDCA,R5DAAMOVR5,AMOVA,R4ADDCA,R4DAAMOVR4,AMOVA,R3ADDCA,R3MOVR3,ADJNZR2,H_BCD_1RETFENLI:MOVA,38HANLA,#0F0HSWAPAMOV40H,AMOVA,38HANLA,#0FHMOV41H,AMOVA,39HANLA,#0F0HSWAPAMOV42H,AMOVA,39H