室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明

..畢業(yè)設(shè)計(jì)課題室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名鄒恩亞學(xué)號(hào)201331101039專業(yè)電子信息工程班級(jí)電子G31201院〔系機(jī)械與電子信息工程指導(dǎo)教師張令職稱高級(jí)工程師二○一四年十一月二十八日..基于單片機(jī)的氣體質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要本論文研究設(shè)計(jì)了一種用于公共場(chǎng)所及室內(nèi)具有檢測(cè)及超限報(bào)警功能的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)方案基于89C51單片機(jī),選擇瑞士蒙巴波公司的CH20/S-10甲醛傳感器和MQ-5氣體傳感器。系統(tǒng)將傳感器輸出的4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)以AD0832為核心的A/D轉(zhuǎn)換電路調(diào)理后,經(jīng)由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后由LCD顯示甲醛濃度值。文中詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理過(guò)程以及數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)和報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程。系統(tǒng)對(duì)于采樣地點(diǎn)超出規(guī)定的甲醛容許濃度和天然氣規(guī)定濃度時(shí)采用三極管驅(qū)動(dòng)的單音頻報(bào)警電路提醒監(jiān)測(cè)人員。同時(shí),操作人員對(duì)于具體報(bào)警點(diǎn)的上限值可以通過(guò)單片機(jī)編程進(jìn)行設(shè)置。

另外,該系統(tǒng)對(duì)濃度信號(hào)進(jìn)行了信號(hào)補(bǔ)償?shù)忍幚?減少了測(cè)量誤差,因此,具有較高的測(cè)量精度,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能優(yōu)良。本系統(tǒng)的量程為0-10ppm,精度為0.039ppm。關(guān)鍵詞:甲醛檢測(cè)/天然氣檢測(cè)/AT89C52單片機(jī)..ABSTRACTThisthesisdesignofapaperforpublicplacesandindoortestingandover-limitalarmfunctionswithindoorairqualitytestingsystem.Itsdesignisbasedon89C51singlechip,withthechoiceofMQ-5gassensorsandCH20/S-10formaldehydesensorfromSwitzerlandmengbabocompany.Sensorsystemwilloutput4~20mAstandardsignalthroughthecoreADC0832forA/Dconversioncircuitafterconditioning,bythesingle-chipmicrocomputerfordataprocessing,atlastdisplaytheformaldehydeconcentrationontheLCD.Thearticledetailedthedataacquisitionsubsystem,dataprocessinganddatadisplayandalarmsystemcircuitdesignmethodandprocess.WhenthesamplingsiteswhentheformaldehydeandNaturalgasconcentrationexceeded,Tothesingle-transistordrivecircuitaudioalarmwillsoundthealarm,Testingstafftoremind.Atthesametime,Theconcentrationofformaldehyde,Canbesetthroughthesingle-chipprogramming.Inaddition,thesystemsignalsaconcentrationcompensationsignalprocessing,areductionofmeasurementerror,therefore,haveahighmeasurementaccuracy,andsimplestructure,excellentperformance.Therangeofthesystemfor0-10ppm,accuracy0.039ppm.Keywords:Formaldehydedetection,Naturalgasdetection,AT89C52single-chip目錄摘要IAbstractII1緒論11.1引言1２概述22.1系統(tǒng)總概述22.2總體方案設(shè)計(jì)22.3硬件設(shè)計(jì)22.4軟件設(shè)計(jì)32.5硬件結(jié)構(gòu)32.6軟件結(jié)構(gòu)33硬件設(shè)計(jì)43.1硬件設(shè)計(jì)主電路圖43.2硬件選擇43.2.1MCU的選擇與簡(jiǎn)介43.2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)63.2.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)83.2.4模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇與簡(jiǎn)介113.2.5按鍵選擇與簡(jiǎn)介133.2.6外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器133.2.7時(shí)鐘芯片選擇與簡(jiǎn)介143.2.8上拉電阻153.2.9液晶顯示器簡(jiǎn)介153.2.10報(bào)警電路163.2.11硬件仿真環(huán)境介紹164軟件設(shè)計(jì)184.1編寫語(yǔ)言的選擇184.2編譯軟件介紹184.3主程序模塊184.4模數(shù)轉(zhuǎn)換194.5按鍵模塊194.6時(shí)鐘模塊204.7液晶顯示模塊20結(jié)束語(yǔ)21參考文獻(xiàn)22附錄23附錄一硬件設(shè)計(jì)主電路圖23附錄二檢測(cè)主程序程序24致謝301緒論1.1引言甲醛是一種無(wú)色,有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。甲醛在常溫下是氣態(tài),通常以水溶液形式出現(xiàn)。其37%的水溶液稱為福爾馬林,醫(yī)學(xué)和科研部門常用于標(biāo)本的防腐保存。此溶液沸點(diǎn)為19.5℃故在室溫時(shí)極易揮發(fā),隨著溫度的上升甲醛的揮發(fā)速度加快。在我國(guó)有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單中甲醛列居第二位。甲醛已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。甲醛是原漿毒物,能與蛋白質(zhì)結(jié)合,吸入高濃度甲醛后會(huì)出現(xiàn)呼吸道的嚴(yán)重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛,也可發(fā)生支氣管哮喘皮膚直接接觸甲醛,可引起皮炎、色斑、壞死。經(jīng)常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出現(xiàn)粘膜充血、皮膚刺激癥、過(guò)敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。全身癥狀有頭痛、乏力、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經(jīng)紊亂等。天然氣、液化天然氣〔俗稱煤氣罐是一種多組分的混合氣體,主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在,戊烷以上為液體。天然氣在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的能影響人類呼吸系統(tǒng)健康的物質(zhì)極少,產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右,產(chǎn)生的二氧化硫也很少。天然氣易燃易爆和空氣混合后,溫度達(dá)到550℃左右就會(huì)燃燒；其混合物濃度達(dá)到5%－15%,遇到火種就會(huì)爆炸。天然氣熱值高,約8500－10000千卡/米3,天然氣燃燒后發(fā)出的熱量是相同體積的城市煤氣的2.5倍左右。..２概述2.1系統(tǒng)總概述本論文主要完成室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：A/D轉(zhuǎn)換器程序、控制程序、超標(biāo)報(bào)警、鍵盤檢測(cè)、數(shù)據(jù)顯示等。本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心,以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀的基本控制功能。系統(tǒng)主要功能內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)處理、時(shí)間設(shè)置、開始測(cè)量、超標(biāo)報(bào)警、鍵盤檢測(cè)、自動(dòng)休眠：儀器若不進(jìn)行稱量操作,5分鐘后自動(dòng)進(jìn)入休眠模式,以降低電源消耗。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用功能模塊化的設(shè)計(jì)思想,系統(tǒng)主要分為總體方案設(shè)計(jì)、硬件和軟件的設(shè)計(jì)三大部分。2.2總體方案設(shè)計(jì)室內(nèi)甲醛污染和天然氣泄露對(duì)人身體健康影響較大,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法絕大多數(shù)是化學(xué)分析法,使用的手段是實(shí)驗(yàn)室分析儀器主要有比色計(jì)、分光光度計(jì)、化學(xué)滴定、氣相和液相色譜。但這些方法費(fèi)力費(fèi)時(shí)、成本高、自動(dòng)化程度低過(guò)程復(fù)雜、大多數(shù)過(guò)程是人工操作很難做到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)控制隨著傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)已有了基于單片機(jī)的空氣質(zhì)量檢測(cè)儀,并且測(cè)試測(cè)試范圍、分辨率、精度、穩(wěn)定性已接近標(biāo)準(zhǔn)要求。因此本設(shè)計(jì)可選用基于電化學(xué)原理的甲醛傳感器與MQ-5氣體傳感器。甲醛傳感器其原理是空氣中的甲醛在電極下發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生的擴(kuò)散電極電流與空氣中的甲醛濃度成正比,通過(guò)檢測(cè)放大電路和放大倍數(shù)的調(diào)整經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)；MQ-5氣體傳感器由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件組成,通過(guò)檢測(cè)放大電路和放大倍數(shù)的調(diào)整經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送單片機(jī),由單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制檢測(cè)并顯示甲醛濃度和煤氣、天然氣主要參數(shù)。2.3硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)部分主要包括：〔MCU、A/D、時(shí)鐘芯片、LCD、外圍擴(kuò)展數(shù)據(jù)RAM等芯片的選擇；硬件主電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、液晶顯示電路設(shè)計(jì)、外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器接口電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤接口電路等功能模塊電路設(shè)計(jì)[1]。2.4軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)部分主要包括：編寫語(yǔ)言的選擇、主程序/子程序流程的設(shè)計(jì)、功能模塊程序的編寫、軟/硬件結(jié)合調(diào)試與演示。主要包括一下功能模塊：51驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)、液晶顯示、時(shí)鐘、鍵盤、模數(shù)軟換。2.5硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)如圖2-1圖2-1硬件電路結(jié)構(gòu)圖2.6軟件結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)如圖2-2圖2-2軟件結(jié)構(gòu)框圖..3硬件設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)主電路圖硬件設(shè)計(jì)住電路圖見附錄一。3.2硬件選擇3.2.1MCU的選擇與簡(jiǎn)介1.單片機(jī)的概念和特點(diǎn)現(xiàn)代社會(huì)中,盡管PC機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍,但是,在工控領(lǐng)域,在日益追求小而精、輕而薄的自動(dòng)化控制器、自動(dòng)化儀器儀表、家電產(chǎn)品等方面,PC機(jī)仍有所不相適宜的地方。而工業(yè)控制、儀器儀表、家電產(chǎn)品等市場(chǎng)廣闊,要求PC機(jī)技術(shù)與之相適應(yīng)。在這種情況下,單片機(jī)應(yīng)運(yùn)而生了〔也稱作微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)的基本機(jī)構(gòu)是由中央處理器、儲(chǔ)存器、和I/O設(shè)備構(gòu)成的。所謂的單片機(jī)是指將微型計(jì)算機(jī)3個(gè)單元的多個(gè)分體中的主要功能用1個(gè)集成電路芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),該芯片具有一個(gè)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。這種超大規(guī)模集成電路芯片即稱為單片微型計(jì)算機(jī),通常簡(jiǎn)稱單片機(jī)。單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：<1>受集成度限制,片內(nèi)存儲(chǔ)容量較小,一般8位單片機(jī)的ROM小于8/16K字節(jié),RAM小于256字節(jié),但可在外部擴(kuò)展,通常ROM、RAM可分別擴(kuò)展至64K字節(jié)。<2>可靠性好。芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的,其抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般通用CPU；程序指令及常數(shù)、表格固化在ROM中不易破壞；許多信號(hào)通道均在一個(gè)芯片內(nèi),故可靠性高。<3>易擴(kuò)展。片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線及并行、串行輸入/輸出管腳,很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。<4>控制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制要求,一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中具有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。一般說(shuō)來(lái),單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微處理器。<5>一般單片機(jī)內(nèi)無(wú)監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理軟件,只放置有用戶調(diào)試好的應(yīng)用程序。但近年來(lái)也開始出現(xiàn)了在片內(nèi)固化有BASIC解釋程序的單片機(jī)[4]。2.單片機(jī)的發(fā)展與趨勢(shì)由于單片機(jī)具有以上特點(diǎn),因此在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀器儀表、智能化設(shè)備和各種家用電器等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著微電子工藝水平的提高,近十年來(lái)單片微型計(jì)算機(jī)有了飛速的發(fā)展。歸納起來(lái),它是沿著兩條路發(fā)展的：改進(jìn)集成電路制造工藝,提高芯片的工作速度,降低工作電壓和降低功耗：在保留共同的CPU體系結(jié)構(gòu),最基本的外設(shè)裝置〔如異步串行口,定時(shí)器等和一套公用的指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域,把不同的外設(shè)裝置集成到芯片內(nèi),在同一個(gè)家族內(nèi)繁衍滋生出各種型號(hào)的單片機(jī)。近年來(lái),單片機(jī)的生產(chǎn)廠家在單片機(jī)設(shè)計(jì)上采用了各種提高可靠性的新技術(shù),主要表現(xiàn)在一下幾點(diǎn)：<1>EFT<ElectricalFastTransient>技術(shù)<2>低噪音布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)<3>采用低頻時(shí)鐘單片機(jī)在目前的發(fā)展形勢(shì)下,表現(xiàn)出幾大趨勢(shì)：可靠性及應(yīng)用水平越來(lái)越高,和internet連接已是一種明顯的走向；所集成的部件越來(lái)越多；功耗越來(lái)越低；和模擬電路結(jié)合越來(lái)越多。3.單片機(jī)選擇<1>本系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心。單片機(jī)/MCU主要有51基本型和52增強(qiáng)型,而相比之下52型比51型功能更為強(qiáng)大,ROM和RAM存儲(chǔ)空間更大,52還兼容51指令系統(tǒng)。<2>AT89C52介紹AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含8Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器<PEROM>和256Kbytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容,片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大,AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。主要性能參數(shù)：與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容8K字節(jié)可重擦寫FLASH閃存存儲(chǔ)器1000次寫/擦循環(huán)時(shí)鐘頻率：0Hz—24MHz三級(jí)加密存儲(chǔ)器256字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O口線3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源可編程串行UART通道低功耗的空閑和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路圖3-1引腳圖3.2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)介紹完以上的單片機(jī)系統(tǒng)的核心芯片之后,我們采用AT89C52來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)能運(yùn)行起來(lái)的需求最小的系統(tǒng),電路圖見圖3-2：圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)圖上圖由晶振電路和復(fù)位電路,AT89C52芯片組成,構(gòu)成最小的單片機(jī)系統(tǒng),下面詳細(xì)介紹其中的兩個(gè)電路?！?晶振電路單片機(jī)工作的過(guò)程中各指令的微操作在時(shí)間上有嚴(yán)格的次序,這種微操作的時(shí)間次序稱作時(shí)序,單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時(shí)間基準(zhǔn),89c52的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種,一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式,一種是外部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個(gè)晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào),外部時(shí)鐘方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入到單片機(jī)內(nèi),此方式常用于多片89C52單片機(jī)同時(shí)工作,以便于各單片機(jī)的同步,一般要求外部信號(hào)高電平的持續(xù)時(shí)間大于20ns.且為頻率低于12MHz的方波。對(duì)于CHMOS工藝的單片機(jī),外部時(shí)鐘要由XTAL1端引入,而XTAL2端應(yīng)懸空。本系統(tǒng)中為了盡量降低功耗的原則,采用了內(nèi)部時(shí)鐘方式。電路圖如圖3-3：圖3-3晶振電路圖在89C52單片機(jī)的內(nèi)部有一個(gè)震蕩電路,只要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體〔簡(jiǎn)稱晶振就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào),圖中電容器C1和C2穩(wěn)定頻率和快速起振,電容值在5—30pF,典型值是22pF,晶振CYS選擇的是12MHz?！?復(fù)位電路復(fù)位的意義：片機(jī)開始工作的時(shí)候,必須處于一種確定的狀態(tài),否則,不知哪是第一條程序和如何開始運(yùn)行程序。端口線電平和輸入輸出狀態(tài)不確定可能使外圍設(shè)備誤動(dòng)作,導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生；內(nèi)部一些控制寄存器〔專用寄存器內(nèi)容不確定可能導(dǎo)致定時(shí)器溢出、程序尚未開始就要中斷及串口亂傳向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)……..因此,任何單片機(jī)在開始工作前,都必須進(jìn)行一次復(fù)位過(guò)程,使單片機(jī)處于一種確定的狀態(tài)。復(fù)位電路原理：當(dāng)在89C52單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí),單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作〔若該引腳持續(xù)保持高電平,單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。實(shí)際應(yīng)用中,復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位,另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位,上電復(fù)位位見圖3-4,要求接通電源后,單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如下圖所示。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。圖3-4上電復(fù)位電路圖RST引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間〔2個(gè)機(jī)器周期,單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：晶振為12MHz時(shí),C1為22uF：R1為8.2；振為6MHz時(shí),C1為22uF,R1為1.本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是開關(guān)復(fù)位電路,開關(guān)S9未按下是上電復(fù)位電路,上電復(fù)位電路在上電的瞬間,由于電容上的電壓不能突變,電容處于充電〔導(dǎo)通狀態(tài),故RST腳的電壓與VCC相同。隨著電容的充電,RST腳上的電壓才慢慢下降。選擇合理的充電常數(shù),就能保證在開關(guān)按下時(shí)是RST端有兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平從而使AT89C52內(nèi)部復(fù)位。開關(guān)按下時(shí)是按鍵手動(dòng)復(fù)位電路,RST端通過(guò)電阻與VCC電源接通,通過(guò)電阻的分壓就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。復(fù)位電路圖如圖3-5：圖3-5復(fù)位電路圖3.2.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從傳感器過(guò)來(lái)的電壓信號(hào),必須放大,濾波,采集,轉(zhuǎn)換才能被MCU識(shí)別和處理。由于假若每一路都設(shè)置放大、濾波等器件,那么成本會(huì)很大,所以信號(hào)的采集一般用多路模擬通路進(jìn)行選擇。然而選擇多路模擬開關(guān)時(shí)必須考慮以下的幾個(gè)因素：通道數(shù)量、切換速度、開關(guān)電阻和器件的封裝形式?？傊?dāng)?shù)據(jù)采集與硬件的選擇有很大的關(guān)系[4]。甲醛傳感器的選擇：甲醛傳感器由甲醛探頭CH20傳感器組成。甲醛傳感器/甲醛模塊〔CH2O傳感器詳細(xì)介紹如下表3-3：MQ-5氣體傳感器的選擇：MQ-5氣體傳感器由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件組成。MQ-5氣體傳感器詳細(xì)介紹如下表3-4。<3>測(cè)量電路測(cè)量電路由CH20/S-10甲醛傳感器,MQ-5氣體傳感器,ADC0832組成。甲醛傳感器由甲醛探頭和CH20傳感器組成。當(dāng)空氣被內(nèi)部的采樣系統(tǒng)吸收后,產(chǎn)生一個(gè)與甲醛濃度成正比的電壓信號(hào),該電壓信號(hào)經(jīng)AD0832與AT89C52單片機(jī)相連,在顯示器上顯示出甲醛的濃度值,當(dāng)超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)報(bào)警。MQ-5傳感器通過(guò)+熱氣對(duì)敏感層加熱,當(dāng)有煙霧性煤氣接觸單敏感層會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)經(jīng)AD0832與AT89C52單片機(jī)相連超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)報(bào)警。表3-3甲醛傳感器參數(shù)表名稱甲醛傳感器CH2O/S-10:測(cè)量范圍0-10ppm最大負(fù)荷50ppm工作壽命空氣中3年輸出1200±300nA/ppm4-20mA<甲醛模塊分辨率0.05ppm溫度范圍-20℃to45℃壓力范圍大氣壓±10%響應(yīng)時(shí)間<T90>〈50seconds濕度范圍-20℃to45℃零點(diǎn)輸出<純凈空體,20℃>〈0.1ppm最大零點(diǎn)漂移<20℃to40℃>0.1ppm長(zhǎng)期漂移〈2%/每月推薦負(fù)載值10Ω線性度輸出線性重量約32克表3-4MQ-5氣體傳感器參數(shù)表名稱MQ—5氣體傳感器加熱電壓5.0V±0.2VACorDC負(fù)載電阻可調(diào)加熱電阻31Ω±3Ω室溫加熱功耗≤900mW回路電壓≤15VACorDC使用溫度-10℃-50℃儲(chǔ)存溫度-20℃-70℃相對(duì)濕度小于95%Rh氧氣濃度21%<標(biāo)準(zhǔn)條件>敏感體電阻10KΩ-60KΩ濃度斜率≤0.6標(biāo)準(zhǔn)工作條件溫度：20℃±2℃Vc:5.0V±0.1V相對(duì)濕度：65%±5%Vh:5.0V±0.1V預(yù)熱時(shí)間不少于24小時(shí)探測(cè)范圍300-5000ppm液化氣,天然氣,煤氣。3.2.4模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇與簡(jiǎn)介〔1實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的基本方法很多,有計(jì)數(shù)法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉(zhuǎn)換法。由于逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換具有速度,分辨率高等優(yōu)點(diǎn),而且采用這種方法的ADC芯片成本低,所以我們采用逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。逐次逼近型ADC包括1個(gè)比較器、一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、1個(gè)逐次逼近寄存器〔SAR和1個(gè)邏輯控制單元。逐次逼近型是將采樣信號(hào)和已知電壓不斷進(jìn)行比較,一個(gè)時(shí)鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換,依次類推,轉(zhuǎn)換完成后,輸出二進(jìn)制數(shù)。這類型ADC的分辨率和采樣速率是相互牽制的。優(yōu)點(diǎn)是分辨率低于12位時(shí),價(jià)格較低,采樣速率也很好。〔2由于ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換、輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容、5V電源供電時(shí)輸入電壓在0～5V之間、工作頻率為250KHZ、轉(zhuǎn)換時(shí)間為32微秒、一般功耗僅為15MW等優(yōu)點(diǎn),適合本系統(tǒng)的應(yīng)用,所以我們采用ADC0832為模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。電路圖見圖3-6如下：圖3-6模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖ADC0832具有以下特點(diǎn)：·8位分辨率；·雙通道A/D轉(zhuǎn)換；·輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；·5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；·工作頻率為250KHZ,轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；·一般功耗僅為15mW；·8P、14P—DIP〔雙列直插、PICC多種封裝；·商用級(jí)芯片溫寬為0°Cto+70°C,工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40°Cto+85°C；芯片接口說(shuō)明：·CS_片選使能,低電平芯片使能；·CH0模擬輸入通道0,或作為IN+/-使用；·CH1模擬輸入通道1,或作為IN+/-使用；·GND芯片參考0電位〔地；·DI數(shù)據(jù)信號(hào)輸入,選擇通道控制；·DO數(shù)據(jù)信號(hào)輸出,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出；·CLK芯片時(shí)鐘輸入；·Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入〔復(fù)用；ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片,其最高分辨可達(dá)256級(jí),可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用,使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32μS,據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn),以減少數(shù)據(jù)誤差,轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)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。通過(guò)DI數(shù)據(jù)輸入端,可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。單片機(jī)對(duì)ADC0832的控制原理：正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線,分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的,所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平,此時(shí)芯片禁用,CLK和DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí),須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作,同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘脈沖,DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平,表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能,〔4測(cè)量量程本系統(tǒng)的量程為0-10ppm。由于我所使用的是8位ADC0832,所以本系統(tǒng)的精度為：10ppm/256=0.039ppm。3.2.5按鍵選擇與簡(jiǎn)介本系統(tǒng)應(yīng)用有人機(jī)對(duì)話功能,該功能即能隨時(shí)發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及和LCD連接顯示運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果。鍵盤分為：獨(dú)立式和矩陣式兩類,每一類按其編碼方法又可以分為編碼和非編碼兩種。由于本系統(tǒng)只有UP、DOWN、OK、CANCEL4個(gè)控制命令,所需按鍵較少,所以本系統(tǒng)選擇獨(dú)立式按鍵。電路圖見圖3-7：圖3-7按鍵電路圖獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立式按鍵占有一根I/O口線。各根I/O口線之間不會(huì)相互影響。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(shí),I/O口線有確定的高電平,〔AT89C52.P1口內(nèi)部接有上拉電阻所以就不需要再外接上拉電阻。鍵盤抖動(dòng)的消除：抖動(dòng)的消除大致可以分為硬件削抖和軟件削抖。硬件削抖是采用硬件電路的方法對(duì)鍵盤的按下抖動(dòng)及釋放抖動(dòng)進(jìn)行削抖,經(jīng)過(guò)削抖電路后使按鍵的電平信號(hào)只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)。軟件削抖的基本原理是當(dāng)檢測(cè)出鍵盤閉合時(shí),先執(zhí)行一個(gè)延時(shí)子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時(shí),待接通時(shí)的前沿抖動(dòng)消失后再判別是否有健按下。當(dāng)按鍵釋放時(shí),也要經(jīng)過(guò)數(shù)毫秒延時(shí),待后沿抖動(dòng)消失后再判別鍵是否釋放。由于應(yīng)用硬件削抖還需要外加器件,成本相對(duì)較高,所以本系統(tǒng)選擇軟件延時(shí)削抖的方法。3.2.6外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器基于AT89C52單片機(jī)具有8KB的程序存儲(chǔ)器〔ROM,256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器〔RAM,由于考慮到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)所需的容量,現(xiàn)在需要擴(kuò)充存儲(chǔ)器的容量。在應(yīng)用中要保存一些參數(shù)和狀態(tài),據(jù)了解基于EEPROM的存儲(chǔ)芯片是一種很好的選擇,選定了AT24C128存儲(chǔ)器。電路圖見圖3-8：圖3-8外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)電路圖3.2.7時(shí)鐘芯片選擇與簡(jiǎn)介因?yàn)榇讼到y(tǒng)需要記錄測(cè)量發(fā)生的時(shí)間,所以需要時(shí)鐘芯片來(lái)記錄不同人在不同時(shí)間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),因此我們?cè)谙到y(tǒng)中加入了時(shí)鐘芯片。對(duì)時(shí)鐘芯片的要求首先是低功耗,其次是編程簡(jiǎn)單,縮短程序開發(fā)時(shí)間,實(shí)際上也就縮短了系統(tǒng)用于實(shí)際生產(chǎn)所用的開發(fā)周期以及成本,在本系統(tǒng),我們選擇了DS1302時(shí)鐘芯片。時(shí)鐘電路選擇的芯片是DS1302,其內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM,可以通過(guò)串行接口與單片機(jī)通信。而通信時(shí),僅需要3個(gè)口線：〔1RES〔復(fù)位,〔2I/O數(shù)據(jù)線,〔3SCLK〔串行時(shí)鐘。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一字節(jié)或多達(dá)31字節(jié)的字符組方式通信。其工作時(shí)功耗很低,廣泛應(yīng)用于,,便攜式儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域[3]。DS1302主要性能有：時(shí)實(shí)時(shí)鐘能計(jì)算2100年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力,還有閏年的調(diào)整能力；讀/寫時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)時(shí),有單字節(jié)和多字節(jié)傳送兩種方式；與DS1202/TTL兼容。DS1302引腳概述：X1,X2：振蕩源,外接32。768KHZ晶振；SCLK：串行時(shí)鐘輸入端。其電路圖如圖3-9：圖3-9時(shí)鐘電路圖3.2.8上拉電阻在主電路圖中接在P0口處有一個(gè)排阻RP1,由于P0口沒有內(nèi)接上拉電阻,為了為P0口外接線路有確定的高電平,所以要接上排阻RP1,以確保有P0口有穩(wěn)定的電平。電路連接圖如圖3-10:圖3-10上拉電阻電路圖3.2.9液晶顯示器簡(jiǎn)介對(duì)于本系統(tǒng)要有顯示裝置完成顯示功能。顯示器最好能夠顯示數(shù)據(jù)、圖形?？紤]到同種LCD顯示器的屏幕越大體積越大,功耗越大的特點(diǎn),在同類產(chǎn)品中選用了AMPIRE128X64液晶顯示模塊。該型號(hào)顯示器消耗電量比較低,可以滿足系統(tǒng)要求。該類液晶顯示模塊采用動(dòng)態(tài)的液晶驅(qū)動(dòng),可用5V供電。以下為液晶顯示電路接線原理圖如圖3-11 圖3-11液晶電路圖在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)有點(diǎn)：顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度,恒定發(fā)光,而不像陰極射線管顯示器〔CRT那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此,液晶顯示器畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的,和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠,操作更加方便。體積小、重量輕：液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示的目的,在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕的多。功耗低：相對(duì)而言,液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上,因而耗電量比其他顯示器要少的多[5]。3.2.10報(bào)警電路報(bào)警信號(hào)通常有三種類型：一是閃光報(bào)警,因?yàn)殚W動(dòng)的指示燈更能提醒人們注意；二是鳴音報(bào)警,發(fā)出特定的音響,作用于人的聽覺器官,易于引起和加強(qiáng)警覺；三是語(yǔ)音報(bào)警,不僅能起到報(bào)警作用,還能直接給出警報(bào)種類的信息。其中,前兩種報(bào)警裝置因硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,軟件編程方便,常常在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用；而語(yǔ)音報(bào)警雖然警報(bào)信息較直接,但硬件成本高,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,軟件量也增加。單頻音報(bào)警：實(shí)現(xiàn)單頻音報(bào)警的接口電路比較簡(jiǎn)單,其發(fā)音元件通?？刹捎脡弘姺澍Q器,當(dāng)在蜂鳴器兩引腳上加3～15V直流工作電壓,就能產(chǎn)生3kHZ左右的蜂鳴振蕩音響。壓電式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電少,更適于在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用。壓電式蜂鳴器,約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流,可在某端口接上一只三極管和電阻組成的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng),基于本系統(tǒng)的需求和功耗要求,只需要基本的報(bào)警功能即可,我選擇采用的是三極管驅(qū)動(dòng)的單音頻報(bào)警電路。以下為報(bào)警電路接線圖如圖3-12圖3-12報(bào)警電路圖3.2.11硬件仿真環(huán)境介紹ProteusISIS是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上,可以仿真、分析<SPICE>各種模擬器件和集成電路,該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能,同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài),因此在該軟件仿真系統(tǒng)中,也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境,如KeilC51uVision2等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件,功能極其強(qiáng)大。本章介紹ProteusISIS軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。本章小結(jié)本章具體的說(shuō)明了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的內(nèi)容,通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)思想,把一個(gè)復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)按照功能劃分成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的電路模型,分別進(jìn)行設(shè)計(jì),最后在集成到一起。這種方法對(duì)于設(shè)計(jì)復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)很有效。大大提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。..4軟件設(shè)計(jì)4.1編寫語(yǔ)言的選擇對(duì)于單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中,逐漸引入了高級(jí)語(yǔ)言,C語(yǔ)言就是其中的一種。匯編語(yǔ)言的可控性較高級(jí)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)更具優(yōu)越性。程序編寫語(yǔ)言比較常見的有C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言的機(jī)器代碼生成效率高,控制性好,但就是移植性不高。C語(yǔ)言編寫的程序比用匯編編寫的程序更符合人們的思考習(xí)慣。還有很多處理器都支持C編譯器,這樣意味著處理器也能很快上手。且具有良好的模塊化、容易閱讀、維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),且編寫的模塊程序易于移植?；贑語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的優(yōu)缺點(diǎn),本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫方法。軟件編寫的主體思路是將系統(tǒng)按功能模塊化劃分,然后根據(jù)模塊要實(shí)現(xiàn)的功能寫各個(gè)子程序。整個(gè)軟件程序的編寫采用查詢式方式編寫的。4.2編譯軟件介紹Keil軟件簡(jiǎn)介：?jiǎn)纹瑱C(jī)開發(fā)中除必要的硬件外,同樣離不開軟件,我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法,一種是手工匯編,另一種是機(jī)器匯編,目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼,用于MCS-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51,隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展,從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā),單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展,Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件,這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案,通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境〔uVision將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)[5]。4.3主程序模塊主程序?qū)崿F(xiàn)的功能：與硬件相結(jié)合實(shí)現(xiàn)便攜式甲醛檢測(cè)儀的各個(gè)功能。主要是檢測(cè)與顯示,時(shí)間調(diào)整與顯示,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。功能子函數(shù)的調(diào)用。見圖4-1初始化時(shí)鐘初始化時(shí)鐘初始化LCD顯示開機(jī)畫面顯示時(shí)間顯示主菜單初始化CPU開始讀鍵圖4-1主程序流程圖4.4模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為MCU能夠處理的數(shù)字信號(hào),并傳送給MCU。ADC0832轉(zhuǎn)換的流程圖如下圖4-2圖4-2數(shù)轉(zhuǎn)換流程圖4.5按鍵模塊按鍵時(shí)顯現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的一個(gè)控制按鈕,通過(guò)按鍵的操作,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送操作指令,后經(jīng)與MCU串行通信,然后在液晶上顯示。按鍵查詢式的流程圖如下圖:圖4-3按鍵查詢式的流程圖4.6時(shí)鐘模塊DS1302模塊主要是用于設(shè)置時(shí)間和與MCU通信經(jīng)LCD顯示時(shí)間。時(shí)鐘模塊操作流程圖如下圖：圖4-4時(shí)鐘模塊操作流程圖4.7液晶顯示模塊LCD模塊在本系統(tǒng)中主要起著開界面漢字顯示,以及各控制效果的顯示。采用直接訪問方式。液晶顯示的操作流程圖如下圖4-5：圖4-5液晶顯示的操作流程圖..結(jié)束語(yǔ)目前,公共場(chǎng)所民用建筑室內(nèi)需要檢測(cè)甲醛氣體,同樣建筑材料中甲醛含量也需要檢測(cè)。由于甲醛含量超量的話,將對(duì)人體健康造成很大的影響。隨著使用天然氣的居民越來(lái)越多,天然氣存在的潛性危害、天然氣泄露也在一步步威脅著居民的身體健康,設(shè)計(jì)能夠滿足生活需要,攜帶方便的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀迫在眉睫。針對(duì)目前的現(xiàn)狀,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵守體積小,質(zhì)量輕,性價(jià)比高的原則[9]。室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)前對(duì)該系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)功能的要求,綜合考慮采用AT89C52單片機(jī)為控制核心。由于所學(xué)知識(shí)的限制,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能不是很健全,但在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的過(guò)程中,讓我學(xué)會(huì)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,和養(yǎng)成了系統(tǒng)思考的思維方式。首先要了解系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能；其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資源；再次將一個(gè)大的系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分,然后逐一去攻破。最后把所有模塊進(jìn)行優(yōu)化整合,便得到了一個(gè)完整的系統(tǒng)。基于這樣的思路,我們共同完成了室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)。同時(shí)由于本設(shè)計(jì)是采用在proteus上進(jìn)行仿真,在keil軟件上進(jìn)行編程,最后二者聯(lián)調(diào),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù),但在仿真是無(wú)法實(shí)現(xiàn)甲醛傳感器和MQ-5氣體傳感器的,因此本設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)變阻器模擬傳感器檢測(cè)甲醛和天然氣時(shí)輸出的模擬信號(hào),經(jīng)AD0832轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī)。參考文獻(xiàn)何立民.《MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》、系統(tǒng)配置與接口技術(shù).郭強(qiáng)．《液晶顯示應(yīng)用技術(shù)》北京：電子工業(yè)出版社,20XX．新民.《智能儀器原理及設(shè)計(jì)》XX工業(yè)大學(xué)出版社,1995。華成英.童詩(shī)白.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版》北京:高等教育出版社,2004.4.馬忠梅等.《單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1997李剛林凌王焱編著新概念單片機(jī)教程.天津大學(xué)出版社,20XX彭愛華.《單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》〔M〕.北京工業(yè)出版社,1999。何立民.《MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》、系統(tǒng)配置與接口技術(shù).arek,H.P.Trah,Y.Suzuki.SensorsforAutomotiveechnology[M],2004.[10]R.C.etal.DynamicMulti-sensorDataFusionSystemforIntelligentRoboticsandAutomation[M],1998..附錄附錄一硬件設(shè)計(jì)主電路圖附錄二檢測(cè)主程序程序#include<AT89X52.H>//調(diào)用外函數(shù)//#include<ctype.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<math.h>#include<LCD.h>/**********初始化CPU************/voidinit_cpu<>//初始化cPu{EA=1; 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