基于單片機(jī)的甲醛檢測(cè)儀

目錄HYPERLINK\l"_Toc200609096"第１章緒論1HYPERLINK\l"_Toc200609097"1.1引言11HYPERLINK\l"_Toc200609098"第２章概述3HYPERLINK\l"_Toc200609099"2.1系統(tǒng)總概概述3HYPERLINK\l"_Toc200609100"2.2總體方案案設(shè)計(jì)3HYPERLINK\l"_Toc200609101"2.3硬件設(shè)計(jì)計(jì)3HYPERLINK\l"_Toc200609102"2.4軟件設(shè)計(jì)計(jì)4HYPERLINK\l"_Toc200609103"2.5硬件結(jié)結(jié)構(gòu)框圖2..14HYPERLINK\l"_Toc200609104"2.6軟件結(jié)結(jié)構(gòu)框圖2..24HYPERLINK\l"_Toc200609105"第3章硬件設(shè)計(jì)計(jì)5HYPERLINK\l"_Toc200609106"3.1硬件件設(shè)計(jì)主電路路圖見(jiàn)附錄99.15HYPERLINK\l"_Toc200609107"3.2硬件件選擇5HYPERLINK\l"_Toc200609108"3.2.1MCU的選選擇與簡(jiǎn)介55HYPERLINK\l"_Toc200609109"3.2.2單片機(jī)最小小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)10HYPERLINK\l"_Toc200609110"3.2.3數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)13HYPERLINK\l"_Toc200609111"3.2.4模數(shù)轉(zhuǎn)換的的選擇與簡(jiǎn)介介14HYPERLINK\l"_Toc200609112"3.2.5按鍵選擇與與簡(jiǎn)介16HYPERLINK\l"_Toc200609113"3.2.6外圍擴(kuò)充存存儲(chǔ)器17HYPERLINK\l"_Toc200609114"3.2.7時(shí)鐘芯片選選擇與簡(jiǎn)介118HYPERLINK\l"_Toc200609115"3.2.8上拉電阻200HYPERLINK\l"_Toc200609116"3.2.9液晶顯示器器簡(jiǎn)介。200HYPERLINK\l"_Toc200609117"3.2.10報(bào)警電路233HYPERLINK\l"_Toc200609118"3.2.11硬件仿真環(huán)環(huán)境介紹244HYPERLINK\l"_Toc200609119"第4章軟件設(shè)計(jì)計(jì)26HYPERLINK\l"_Toc200609120"4.1編寫(xiě)語(yǔ)言言的選擇266HYPERLINK\l"_Toc200609121"4.2編譯軟軟件介紹277HYPERLINK\l"_Toc200609122"4.3主程序模模塊32HYPERLINK\l"_Toc200609123"4.4模數(shù)轉(zhuǎn)換換33HYPERLINK\l"_Toc200609124"4.5按鍵模塊塊33HYPERLINK\l"_Toc200609125"4.6時(shí)鐘模塊塊34HYPERLINK\l"_Toc200609126"4.7液晶顯示示模塊34HYPERLINK\l"_Toc200609127"第5章系統(tǒng)仿真真35HYPERLINK\l"_Toc200609128"第6章結(jié)束語(yǔ)337HYPERLINK\l"_Toc200609129"致謝38HYPERLINK\l"_Toc200609130"參考文獻(xiàn)39HYPERLINK\l"_Toc200609131"附錄40HYPERLINK\l"_Toc200609132"附錄一硬件設(shè)計(jì)計(jì)主電路圖440HYPERLINK\l"_Toc200609133"附錄二檢測(cè)主程程序程序411HYPERLINK\l"_Toc200609134"附錄三ADDC08322程序46HYPERLINK\l"_Toc200609135"附錄四按鍵程序序50HYPERLINK\l"_Toc200609136"附錄五時(shí)鐘程序序51HYPERLINK\l"_Toc200609137"附錄六液晶程序序56HYPERLINK\l"_Toc200609138"附錄七主程序嵌嵌套子程序660第１章緒論論1.1引言甲醛的特性及危危害甲醛是一種無(wú)色色，有強(qiáng)烈刺刺激性氣味的的氣體。易溶溶于水、醇和和醚。甲醛在在常溫下是氣氣態(tài)，通常以以水溶液形式式出現(xiàn)。其37%的水溶液稱(chēng)稱(chēng)為福爾馬林林，醫(yī)學(xué)和科科研部門(mén)常用用于標(biāo)本的防防腐保存。此此溶液沸點(diǎn)為為19.5℃故在室溫時(shí)時(shí)極易揮發(fā)，隨隨著溫度的上上升甲醛的揮揮發(fā)速度加快快。在我國(guó)有有毒化學(xué)品優(yōu)優(yōu)先控制名單單中甲醛列居居第二位。甲甲醛已被世界界衛(wèi)生組織確確定為致癌和和致畸形物質(zhì)質(zhì)。甲醛是原原漿毒物，能能與蛋白質(zhì)結(jié)結(jié)合，吸入高高濃度甲醛后后會(huì)出現(xiàn)呼吸吸道的嚴(yán)重刺刺激和水腫、眼眼刺痛、頭痛痛，也可發(fā)生生支氣管哮喘喘皮膚直接接接觸甲醛，可可引起皮炎、色色斑、壞死。經(jīng)經(jīng)常吸入少量量甲醛，能引引起慢性中毒毒，出現(xiàn)粘膜膜充血、皮膚膚刺激癥、過(guò)過(guò)敏性皮炎、指指甲角化和脆脆弱等。全身身癥狀有頭痛痛、乏力、心心悸、失眠、體體重減輕以及及植物神經(jīng)紊紊亂等。甲醛的來(lái)源1.室內(nèi)裝修所所用的合成板板材，如膠合合板、細(xì)木工工板、高密度度板、刨花板板。這些板材材中甲醛起膠膠合劑、防腐腐劑的作用，主主要用于加強(qiáng)強(qiáng)板材的硬度度、防蟲(chóng)、防防腐。板材中中殘留的和未未參與反應(yīng)的的甲醛逐漸向向周?chē)h(huán)境釋釋放，是室內(nèi)內(nèi)空氣中甲醛醛的主要來(lái)源源。2.用合成板材材制造的家具具，廠(chǎng)家為了了追求利潤(rùn)使使用不合格的的板材，再粘粘貼面材料時(shí)時(shí)使用不合格格的膠水，造造成家具中甲甲醛含量超標(biāo)標(biāo)。3.含有甲醛成成分并有可能能向外界散發(fā)發(fā)的各類(lèi)裝飾飾材料，如壁壁紙、地毯、油油漆。1.2甲醛檢測(cè)測(cè)儀的種類(lèi)目前，市場(chǎng)上甲甲醛檢測(cè)儀的的種類(lèi)是多種種多樣，其中中較常見(jiàn)的是是采用試驗(yàn)紙紙光電光度法法，即：當(dāng)甲甲醛氣體吹到到浸有發(fā)色劑劑的試紙上時(shí)時(shí),與浸有發(fā)色色劑的TAB組合就會(huì)因因發(fā)生化學(xué)反反應(yīng)而變色。甲甲醛同試紙接接觸后含在紙紙里的試藥就就會(huì)同甲醛反反應(yīng)生成化合合物，顏色就就會(huì)從白色變變成黃色。變變色的程度可可反映出所受受光的反射光光量，反射光光量的強(qiáng)度變變化率可以作作為被測(cè)氣體體的甲醛含量量的應(yīng)答值。預(yù)預(yù)先設(shè)定檢測(cè)測(cè)線(xiàn)，便可通通過(guò)測(cè)量其反反應(yīng)率來(lái)測(cè)出出甲醛氣體的的濃度值。在在氣體的采集集方面有的是是采用自動(dòng)吸吸引式（內(nèi)藏藏微型氣泵），有有的采用擴(kuò)散散式。對(duì)于試試驗(yàn)紙光電光光度法來(lái)分析析甲醛的濃度度，它的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是靈敏度高高，操作簡(jiǎn)便便，測(cè)定速度度快。而該方方法在分析甲甲醛濃度時(shí)往往往采用的是是目視比色法法，它的缺點(diǎn)點(diǎn)是：1.由于許多有有色溶液不夠夠穩(wěn)定，不能能久存，經(jīng)常常需要在測(cè)定定的同時(shí)配制制溶液，比較較費(fèi)時(shí)費(fèi)事。2.目視比色的的準(zhǔn)確度低，一一般相對(duì)誤差差為±5～20%。本論文設(shè)設(shè)計(jì)的便攜式式甲醛檢測(cè)儀儀所涉及的甲甲醛傳感器是是電化學(xué)傳感感器。它可以以將甲醛氣體體的濃度轉(zhuǎn)換換為微弱的電電流信號(hào)。這這樣就可以通通過(guò)電流電壓壓變換電路將將微弱的電流流信號(hào)轉(zhuǎn)換為為可以測(cè)量的的穩(wěn)定的電壓壓信號(hào)，增強(qiáng)強(qiáng)了電信號(hào)的的穩(wěn)定性。第２章概述述2.1系統(tǒng)總概概述本論文主要完成成甲醛檢測(cè)儀儀軟件設(shè)計(jì)，設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括括：A/D轉(zhuǎn)換器器程序、控制制程序、超標(biāo)標(biāo)報(bào)警、鍵盤(pán)盤(pán)檢測(cè)、數(shù)據(jù)據(jù)顯示等。本系統(tǒng)采用單片片機(jī)為控制核核心，以實(shí)現(xiàn)便攜式甲甲醛檢測(cè)儀的的基本控制功功能。系統(tǒng)主主要功能內(nèi)容容包括：數(shù)據(jù)據(jù)處理、時(shí)間間設(shè)置、開(kāi)始始測(cè)量、超標(biāo)標(biāo)報(bào)警、鍵盤(pán)盤(pán)檢測(cè)、自動(dòng)動(dòng)休眠：儀器器若不進(jìn)行稱(chēng)稱(chēng)量操作，55分鐘后自動(dòng)動(dòng)進(jìn)入休眠模模式，以降低低電源消耗。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用用功能模塊化化的設(shè)計(jì)思想想，系統(tǒng)主要要分為總體方方案設(shè)計(jì)、硬硬件和軟件的的設(shè)計(jì)三大部部分。2.2總體方案案設(shè)計(jì)室內(nèi)甲醛污染對(duì)對(duì)人身體健康康影響較大，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方方法絕大多數(shù)數(shù)是化學(xué)分析析法,使用的手段段是實(shí)驗(yàn)室分分析儀器主要有比色色計(jì)、分光光度計(jì)計(jì)、化學(xué)滴定定、氣相和液相相色譜。但這這些方法費(fèi)力力費(fèi)時(shí)、成本本高、自動(dòng)化化程度低過(guò)程程復(fù)雜、大多多數(shù)過(guò)程是人人工操作很難難做到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)實(shí)時(shí)控制隨著著傳感器和計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的的不斷發(fā)展，現(xiàn)現(xiàn)已有了基于于單片機(jī)的便便攜式甲醛測(cè)測(cè)試儀，并且且測(cè)試測(cè)試范范圍、分辨率率、精度、穩(wěn)穩(wěn)定性已接近近標(biāo)準(zhǔn)要求。因因此本設(shè)計(jì)可選用用基于電化學(xué)學(xué)原理的甲醛醛傳感器，其其原理是空氣氣中的甲醛在在電極下發(fā)生生氧化反應(yīng)，產(chǎn)產(chǎn)生的擴(kuò)散電電極電流與空空氣中的甲醛醛濃度成正比比，通過(guò)檢測(cè)測(cè)放大電路和和放大倍數(shù)的的調(diào)整經(jīng)A//D轉(zhuǎn)換后送送單片機(jī)、由單片機(jī)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控控制檢測(cè)并顯顯示甲醛濃度度。由于甲醛醛含量超量的的話(huà)，將對(duì)人人體健康造成成很大的影響響。具有民用價(jià)值的便便攜式甲醛檢檢測(cè)儀的研制制受到了人們們的高度重視視。設(shè)計(jì)能夠夠滿(mǎn)足生活需需要，攜帶方方便的便攜式式甲醛檢測(cè)儀儀迫在眉睫。針針對(duì)目前的現(xiàn)現(xiàn)狀，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵遵守體積小，質(zhì)質(zhì)量輕，性?xún)r(jià)價(jià)比高的原則則。2.3硬件設(shè)計(jì)計(jì)硬件設(shè)計(jì)部分主主要包括：（MCU、A/D、時(shí)鐘芯片片、LCD、外圍擴(kuò)展展數(shù)據(jù)RAM）等芯片的的選擇；硬件主電路路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)據(jù)采集、模數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)設(shè)計(jì)、液晶顯顯示電路設(shè)計(jì)計(jì)、外圍擴(kuò)充充存儲(chǔ)器接口口電路、時(shí)鐘鐘電路、復(fù)位位電路、鍵盤(pán)盤(pán)接口電路等等功能模塊電電路設(shè)計(jì)。2.4軟件設(shè)計(jì)計(jì)軟件設(shè)計(jì)部分主主要包括：編編寫(xiě)語(yǔ)言的選選擇、主程序序/子程序流程程的設(shè)計(jì)、功功能模塊程序序的編寫(xiě)、軟軟/硬件結(jié)合調(diào)調(diào)試與演示。主主要包括一下下功能模塊：：51驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)測(cè)、液晶顯示示、時(shí)鐘、鍵鍵盤(pán)、模數(shù)軟軟換。2.5硬件結(jié)結(jié)構(gòu)框圖2..1圖2.12.6軟件結(jié)結(jié)構(gòu)框圖2..2圖2.2第3章硬件件設(shè)計(jì)3.1硬件件設(shè)計(jì)主電路路圖見(jiàn)附錄9.13.2硬件件選擇MCU的選擇與與簡(jiǎn)介1.單片機(jī)的的概念和特點(diǎn)點(diǎn)現(xiàn)代社會(huì)中，盡盡管PC機(jī)的應(yīng)用已已經(jīng)相當(dāng)普遍遍，但是，在在工控領(lǐng)域，在在日益追求小小而精、輕而而薄的自動(dòng)化化控制器、自自動(dòng)化儀器儀儀表、家電產(chǎn)產(chǎn)品等方面,PC機(jī)仍有所不不相適宜的地地方。而工業(yè)業(yè)控制、儀器器儀表、家電電產(chǎn)品等市場(chǎng)場(chǎng)廣闊，要求求PC機(jī)技術(shù)與之之相適應(yīng)。在在這種情況下下，單片機(jī)應(yīng)應(yīng)運(yùn)而生了（也也稱(chēng)作微型計(jì)計(jì)算機(jī)）。微型計(jì)算機(jī)的基基本機(jī)構(gòu)是由由中央處理器器、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(chēng)為單片微型計(jì)算機(jī)，通常簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)。單片機(jī)具有以下下特點(diǎn)：(1)受集成度度限制，片內(nèi)內(nèi)存儲(chǔ)容量較較小，一般8位單片機(jī)的ROM小于8/16K字節(jié)，RAM小于256字節(jié)，但可可在外部擴(kuò)展展，通常ROM、RAM可分別擴(kuò)展展至64K字節(jié)。(2)可靠性好好。芯片本身身是按工業(yè)測(cè)測(cè)控環(huán)境要求求設(shè)計(jì)的，其其抗工業(yè)噪聲聲干擾優(yōu)于一一般通用CPU；程序指令令及常數(shù)、表表格固化在ROM中不易破壞壞；許多信號(hào)號(hào)通道均在一一個(gè)芯片內(nèi)，故故可靠性高。(3)易擴(kuò)展。片片內(nèi)具有計(jì)算算機(jī)正常運(yùn)行行所必需的部部件。芯片外外部有許多供供擴(kuò)展用的三三總線(xiàn)及并行行、串行輸入入/輸出管腳，很很容易構(gòu)成各各種規(guī)模的計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系系統(tǒng)。(4)控制功能能強(qiáng)。為了滿(mǎn)滿(mǎn)足工業(yè)控制制要求，一般般單片機(jī)的指指令系統(tǒng)中具具有極豐富的的條件分支轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操操作以及位處處理功能。一一般說(shuō)來(lái)，單單片機(jī)的邏輯輯控制功能及及運(yùn)行速度均均高于同一檔檔次的微處理理器。(5)一般單片片機(jī)內(nèi)無(wú)監(jiān)控控程序或系統(tǒng)統(tǒng)通用管理軟軟件，只放置置有用戶(hù)調(diào)試試好的應(yīng)用程程序。但近年年來(lái)也開(kāi)始出出現(xiàn)了在片內(nèi)內(nèi)固化有BASIC解釋程序的的單片機(jī)。2.單片機(jī)的的發(fā)展與趨勢(shì)勢(shì)由于單片機(jī)具有有以上特點(diǎn)，因因此在工業(yè)控控制、數(shù)據(jù)采采集、智能儀儀器儀表、智智能化設(shè)備和和各種家用電電器等領(lǐng)域得得到廣泛的應(yīng)應(yīng)用。隨著微微電子工藝水水平的提高，近近十年來(lái)單片片微型計(jì)算機(jī)機(jī)有了飛速的的發(fā)展。歸納納起來(lái)，它是是沿著兩條路路發(fā)展的：1.改進(jìn)集成電電路制造工藝藝，提高芯片片的工作速度度，降低工作作電壓和降低低功耗：2.在保留共同同的CPU體系結(jié)構(gòu)，最最基本的外設(shè)設(shè)裝置（如異異步串行口，定定時(shí)器等）和和一套公用的的指令系統(tǒng)的的基礎(chǔ)上，根根據(jù)不同的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域，把把不同的外設(shè)設(shè)裝置集成到到芯片內(nèi)，在在同一個(gè)家族族內(nèi)繁衍滋生生出各種型號(hào)號(hào)的單片機(jī)。另另外在單片機(jī)機(jī)的應(yīng)用中，可可靠性是首要要因素，為了了擴(kuò)大單片機(jī)機(jī)的應(yīng)用范圍圍和領(lǐng)域，提提高單片機(jī)自自身的可靠性性是一種有效效方法。近年年來(lái)，單片機(jī)機(jī)的生產(chǎn)廠(chǎng)家家在單片機(jī)設(shè)設(shè)計(jì)上采用了了各種提高可可靠性的新技技術(shù)，主要表表現(xiàn)在一下幾幾點(diǎn)：(1)EFFT(EleectriccalFaastTrransieent)技術(shù)(2)低噪音布布線(xiàn)技術(shù)及驅(qū)驅(qū)動(dòng)技術(shù)(3)采用低頻頻時(shí)鐘總之，單片機(jī)在在目前的發(fā)展展形勢(shì)下，表表現(xiàn)出幾大趨趨勢(shì)：可靠性及應(yīng)用水水平越來(lái)越高高，和interrnet連接已是一一種明顯的走走向；所集成的部件越越來(lái)越多；功耗越來(lái)越低；；和模擬電路結(jié)合合越來(lái)越多。3.單片機(jī)選擇擇=1\*GB2⑴本系統(tǒng)采用用單片機(jī)為控控制核心。單單片機(jī)/MCU主要有51基本型和52增強(qiáng)型，而而相比之下52型比51型功能更為為強(qiáng)大，ROM和RAM存儲(chǔ)空間更更大，52還兼容51指令系統(tǒng)?；诒鞠到y(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的需需要，綜合考考慮后，我們們選擇單片機(jī)機(jī)ATME公司的AT89CC52為控制核心心；主要基于于考慮AT889C52是一個(gè)低電電壓，高性能能CMOS8位單片機(jī)，片片內(nèi)含8kbyytes的可反復(fù)擦擦寫(xiě)的Flash只讀程序存存儲(chǔ)器和256bbytes的隨機(jī)存取取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器（RAM）、6個(gè)中斷源；；時(shí)鐘頻率0-24MMHz；器件采用高高密度、非易易失性存儲(chǔ)技技術(shù)生產(chǎn)，并并兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-551指令系統(tǒng)，功功能強(qiáng)大。(2)AT899C52介紹AT89C522是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的的低電壓，高高性能CMOS8位單片機(jī)，片片內(nèi)含8Kbyytes的可反復(fù)擦擦寫(xiě)的只讀程程序存儲(chǔ)器(PEROOM)和256Kbytess的隨機(jī)存取取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器，器件采用用ATMEL公司的高密密度，非易失失性存儲(chǔ)技術(shù)術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)MCS-551指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼兼容，片內(nèi)置置通用8位中央處理理器和FLASH存儲(chǔ)單元，功功能強(qiáng)大，AT89CC52單片機(jī)適合合于許多較為為復(fù)雜控制應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)合。主要性能參數(shù)：：與MCS-511產(chǎn)品指令和和引腳完全兼兼容8K字節(jié)可重擦擦寫(xiě)FLASH閃存存儲(chǔ)器器1000次寫(xiě)//擦循環(huán)時(shí)鐘頻率：0HHz—24MHzz三級(jí)加密存儲(chǔ)器器256字節(jié)內(nèi)部部RAM32個(gè)可編程II/O口線(xiàn)3個(gè)16位定時(shí)時(shí)/計(jì)數(shù)器圖3.1引腳圖6個(gè)中斷源可編程串行UAART通道低功耗的空閑和和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)時(shí)鐘電路AT89C522有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向向輸入/輸出（I/O）端口，同同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口口，3個(gè)16位可編程定定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串串行通信口，2個(gè)讀寫(xiě)口線(xiàn)線(xiàn)，片內(nèi)振蕩蕩器及時(shí)鐘電電路，AT89CC52可以按照常常規(guī)方法進(jìn)行行編程，也可可以在線(xiàn)編程程。同時(shí)，AT89CC52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯輯操作，并支支持兩種軟件件可選的節(jié)電電工作模式?？湛臻e方式停止止CPU的工作，但但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串串行通信口及及中斷系統(tǒng)繼繼續(xù)工作。掉掉電方式保存存RAM中的內(nèi)容，但但振蕩器停止止工作并禁止止其他所有部部件工作直到到下一個(gè)硬件件復(fù)位。其將將通用的微處處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合合在一起，特特別是可反復(fù)復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有有效地降低開(kāi)開(kāi)發(fā)本.AT89CC52有PDIP、PQFP//TQFP及PLCC等三種封裝裝形式，以適適應(yīng)不同產(chǎn)品品的需求。AT89C522引腳功能：：·Vcc：電源源電壓·GNDD：地·P0口口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路路型雙向I/O口，也即地地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)復(fù)用口。作為為輸出口用時(shí)時(shí)，每位能吸吸收電流的方方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路路，對(duì)端口P0寫(xiě)“1”時(shí)，可作為為高阻抗輸入入端用。在訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)器或程序序存儲(chǔ)器時(shí)，這這組口線(xiàn)分時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用，在訪(fǎng)問(wèn)器件激活內(nèi)部上拉電阻。在Fllash編程時(shí)，P0口接收指令令字節(jié)，而在在程序校驗(yàn)時(shí)時(shí)，輸出指令令字節(jié)，校驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，要求外外接上拉電阻阻?！1口口：P1是一個(gè)帶內(nèi)內(nèi)部上拉電阻阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸吸收或輸出電電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路路。對(duì)端口寫(xiě)寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部部的上拉電阻阻把端口拉到到高電平，此此時(shí)可作輸入入口。作輸入入口使用時(shí)，因因?yàn)閮?nèi)部存在在上拉電阻，某某個(gè)引腳被外外部信號(hào)拉低低時(shí)會(huì)輸出一一個(gè)電流（IIL）。與AAT89C551不同之處是是，P1.0和P1.1還可分別作作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)數(shù)輸入（P1.0//T2）和輸入(P1.11/T2EXX)，參見(jiàn)表2-1。Flash編程程和程序校驗(yàn)驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。表表2-1為P1.0和P1.1的第二功能能表3-1P1..0和P1.1的第二功能能·P2口：P22是一個(gè)帶有有內(nèi)部上拉電電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸吸收或輸出電電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路路。對(duì)端口P2寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部部的上拉電阻阻把端口拉到到高電平，同同時(shí)可作輸入入口，作輸入入口使用時(shí)，因因?yàn)閮?nèi)部存在在上拉電阻，某某個(gè)引腳被外外部信號(hào)拉低低時(shí)會(huì)輸出一一個(gè)電流（IIL）。在訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)外部程序存存儲(chǔ)器或16位地址的外外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)器（例如執(zhí)執(zhí)行MOV@DDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)據(jù)。在訪(fǎng)問(wèn)8位地址的外外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)器（如執(zhí)行行MOV@RRI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)內(nèi)容。Flaash編程或校驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位位地址和一些些控制信號(hào)?！3口口：P3口時(shí)一組帶帶有內(nèi)部上拉拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸吸收或輸出電電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路路。對(duì)P3口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被被內(nèi)部上拉電電阻拉高并可可作為輸入端端口。此時(shí)，被被外部拉低的的P3口將用上拉拉電阻輸出電電流（IIL）。P3口作為一般般的I/O口線(xiàn)外，更更重要的用途途是它的第二二功能，如表表2-2所示：此外，P3口還還接收一些用用于Flash閃速存儲(chǔ)器器編程和程序序校驗(yàn)的控制制信號(hào)?！STT：復(fù)位輸入入。當(dāng)振蕩器器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩兩個(gè)機(jī)器周期期以上高電平平將使單片機(jī)機(jī)復(fù)位?！LE/：當(dāng)當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程程序存儲(chǔ)器或或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器時(shí)，ALE(地址鎖存允允許)輸出脈沖用用于鎖存地址址的低8位字節(jié)。一一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振振蕩頻率的1/6輸出固定的的脈沖信號(hào)，因因此它可對(duì)外外輸出時(shí)鐘或或用于定時(shí)目目的。要注意意的是：每當(dāng)當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)時(shí)將跳過(guò)一個(gè)個(gè)ALE脈沖。表3-2P3口口第二功能端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入入口）P3.1TXD（串行輸出出口）P3.2（外中斷0）P3.3（外中斷1）P3.4T0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器00）P3.5T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器11）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器寫(xiě)選通）P3.7(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀讀選通)對(duì)Fllash存儲(chǔ)器編程程器件，改引引腳還用于輸輸入編程脈沖沖（）。如有必必要，可通過(guò)過(guò)對(duì)特殊功能能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位復(fù)位，可可禁止ALE操作。該位位置復(fù)位后，只只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外外，該引腳會(huì)會(huì)被微弱拉高高，單片機(jī)執(zhí)執(zhí)行外部程序序時(shí)，應(yīng)設(shè)置置ALE禁止位無(wú)效效。·：程序序儲(chǔ)存允許（）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在次期間，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次信號(hào)?！?VPPP：外部訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)允許。欲使使CPU僅訪(fǎng)問(wèn)外部部程序存儲(chǔ)器器（地址為0000HH-FFFHH），端必須保保持低電平（接接地）。需要要注意的是：如如果加密位LB1被編程程，復(fù)位時(shí)內(nèi)內(nèi)部會(huì)鎖存端端狀態(tài)。如端端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Fllash存儲(chǔ)器編程程時(shí)，該引腳腳加上＋12V的編程允許許電源Vpp,當(dāng)然這必須須是該器件是是使用12V編程電壓Vpp?！TAAL1：振蕩器反反相放大器及及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)發(fā)生器的輸入入端。·XTAL2：：振蕩器反相相放大器的輸輸出端。單片機(jī)最小系統(tǒng)統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)介紹完以上的單單片機(jī)系統(tǒng)的的核心芯片之之后，我們采采用AT89CC52來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)能運(yùn)行起來(lái)來(lái)的需求最小小的系統(tǒng)，電電路圖見(jiàn)圖3.2：圖3.2單片機(jī)最小小系統(tǒng)圖上圖由晶振電路路和復(fù)位電路路，AT89CC52芯片組成，構(gòu)構(gòu)成最小的單單片機(jī)系統(tǒng)，下面詳細(xì)介紹其其中的兩個(gè)電電路。（1）晶振電路路單片機(jī)工作的過(guò)過(guò)程中各指令令的微操作在在時(shí)間上有嚴(yán)嚴(yán)格的次序，這這種微操作的的時(shí)間次序稱(chēng)稱(chēng)作時(shí)序，單單片機(jī)的時(shí)鐘鐘信號(hào)用來(lái)為為單片機(jī)芯片片內(nèi)部各種微微操作提供時(shí)時(shí)間基準(zhǔn)，89c52的時(shí)鐘產(chǎn)生生方式有兩種種，一種是內(nèi)內(nèi)部時(shí)鐘方式式，一種是外外部時(shí)鐘方式式。內(nèi)部時(shí)鐘鐘方式即在單單片機(jī)的外部部接一個(gè)晶振振電路與單片片機(jī)里面的振振蕩器組合作作用產(chǎn)生時(shí)鐘鐘脈沖信號(hào)，外外部時(shí)鐘方式式是把外部已已有的時(shí)鐘信信號(hào)引入到單單片機(jī)內(nèi)，此此方式常用于于多片89C52單片機(jī)同時(shí)時(shí)工作，以便便于各單片機(jī)機(jī)的同步，一一般要求外部部信號(hào)高電平平的持續(xù)時(shí)間間大于20ns.且為頻率低低于12MHz的方波。對(duì)對(duì)于CHMOS工藝的單片片機(jī)，外部時(shí)時(shí)鐘要由XTAL1端引入，而XTAL2端應(yīng)懸空。本系統(tǒng)中為了盡盡量降低功耗耗的原則，采采用了內(nèi)部時(shí)時(shí)鐘方式。電路圖見(jiàn)圖3..33：圖3.3晶晶振電電路圖在89C552單片機(jī)機(jī)的內(nèi)部有有一一個(gè)震蕩電電路路，只要在在單單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石石英晶體（簡(jiǎn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)晶振）就就就構(gòu)成了自自激激振蕩器并并在在單片機(jī)內(nèi)內(nèi)部部產(chǎn)生時(shí)鐘鐘脈脈沖信號(hào)，圖圖圖中電容器C1和C2穩(wěn)定頻率和和快速起振振，電電容值在5—30pF，典型值是22pF，晶振CYS選擇的是12MHz。（2）復(fù)位電路路復(fù)位的意義單片機(jī)開(kāi)始工作作的的時(shí)候，必必須須處于一種種確確定的狀態(tài)態(tài)，否否則，不知知哪哪是第一條條程程序和如何何開(kāi)開(kāi)始運(yùn)行程程序序。端口線(xiàn)線(xiàn)電電平和輸入入輸輸出狀態(tài)不不確確定可能使使外外圍設(shè)備誤誤動(dòng)動(dòng)作，導(dǎo)致致嚴(yán)嚴(yán)重事故的的發(fā)發(fā)生；內(nèi)部部一一些控制寄寄存存器（專(zhuān)用用寄寄存器）內(nèi)內(nèi)容容不確定可可能能導(dǎo)致定時(shí)時(shí)器器溢出、程程序序尚未開(kāi)始始就就要中斷及及串串口亂傳向向外外設(shè)發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)……..因此，任何何單片機(jī)在在開(kāi)開(kāi)始工作前前，都都必須進(jìn)行行一一次復(fù)位過(guò)過(guò)程程，使單片片機(jī)機(jī)處于一種種確確定的狀態(tài)態(tài)。復(fù)位電路原理當(dāng)在89C522單單片機(jī)的RST引腳引入高高電平并保保持持2個(gè)機(jī)器周期期時(shí)，單片片機(jī)機(jī)內(nèi)部就執(zhí)執(zhí)行行復(fù)位操作作（若若該引腳持持續(xù)續(xù)保持高電電平平，單片機(jī)機(jī)就就處于循環(huán)環(huán)復(fù)復(fù)位狀態(tài)）。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)復(fù)位位操作有兩兩種種基本形式式：：一種是上上電電復(fù)位，另另一一種是上電電與與按鍵均有有效效的復(fù)位，上上上電復(fù)位見(jiàn)圖3.4，要求接通電電源后，單單片片機(jī)自動(dòng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)復(fù)位操作。常常用的上電電復(fù)復(fù)位電路如如下下圖所示。上上電瞬間RST引腳獲得高高電平，隨隨著著電容C1的充電，RST引腳的高電電平將逐漸漸下下降。圖3.4上電復(fù)復(fù)位電路圖圖RST引腳的高高電電平只要能能保保持足夠的的時(shí)時(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期期），單片片機(jī)機(jī)就可以進(jìn)進(jìn)行行復(fù)位操作作。該該電路典型型的的電阻和電電容容參數(shù)為：：晶晶振為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)位電電路路采用的是開(kāi)關(guān)復(fù)位電電路，開(kāi)關(guān)S9未按下是上上電復(fù)位電電路路，上電復(fù)復(fù)位位電路在上上電電的瞬間，由由由于電容上上的的電壓不能能突突變，電容容處處于充電（導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)通）狀態(tài)態(tài)，故RST腳的電壓與VCC相同。隨著著電容的充電電，RST腳上的電壓壓才慢慢下降降。選擇合理理的充電常數(shù)數(shù)，就能保證證在開(kāi)關(guān)按下下時(shí)是RST端有兩個(gè)機(jī)機(jī)器周期以上上的高電平從從而使AT89CC52內(nèi)部復(fù)位。開(kāi)開(kāi)關(guān)按下時(shí)是是按鍵手動(dòng)復(fù)復(fù)位電路，RST端通過(guò)電阻阻與VCC電源接通，通通過(guò)電阻的分分壓就可以實(shí)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的的復(fù)位。電路路圖見(jiàn)圖3.5：圖3.5復(fù)位位電路圖3.2.3數(shù)據(jù)據(jù)采采集系統(tǒng)(1)從傳感器器過(guò)過(guò)來(lái)的電壓壓信信號(hào)，必須須放放大，濾波波，采采集，轉(zhuǎn)換換才才能被MCU識(shí)別和處理。由由于假若每每一一路都設(shè)置置放放大、濾波波等等器件，那那么么成本會(huì)很很大大，所以信信號(hào)號(hào)的采集一一般般用多路模模擬擬通路進(jìn)行行選選擇。然而而選選擇多路模模擬擬開(kāi)關(guān)時(shí)必必須須考慮以下下的的幾個(gè)因素素：：通道數(shù)量量、切切換速度、開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)電阻和和器器件的封裝裝形形式。總之之?dāng)?shù)數(shù)據(jù)采集與與硬硬件的選擇擇有有很大的關(guān)關(guān)系系。（2）甲醛傳感感器的選擇擇甲醛傳感器由甲甲醛醛探頭CH20傳感器組成成。甲醛傳感感器/甲醛模塊（CH2O傳感器）詳詳細(xì)介紹如下下表3-3：(3)測(cè)量電路路測(cè)量電路由CHH220/S--110甲醛傳感器器，ADC08832組成。甲醛傳感器由由甲甲醛探頭和CH20傳感器組成成。當(dāng)空氣氣被被內(nèi)部的采采樣樣系統(tǒng)吸收收后后，產(chǎn)生一一個(gè)個(gè)與甲醛濃濃度度成正比的的電電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)號(hào)經(jīng)AD08332與AT89CC52單片機(jī)相連連，在顯示示器器上顯示出出甲甲醛的濃度度值值，當(dāng)超過(guò)過(guò)國(guó)國(guó)家規(guī)定的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)報(bào)警警。表3-3傳感感器參參數(shù)表名稱(chēng)甲醛傳感器CCH2O/SS-10:測(cè)量范圍0-10pppm最大負(fù)荷50ppm工作壽命空氣中3年輸出1200±3000nA/pppm4-200mA(甲醛模塊分辨率0.05ppmm溫度范圍-20℃to45℃壓力范圍大氣壓±10%響應(yīng)時(shí)間(T90)〈50secoonds濕度范圍-20℃to45℃零點(diǎn)輸出(純凈凈空體，200℃)〈0.1ppmm最大零點(diǎn)漂移(220℃to40℃)0.1ppm長(zhǎng)期漂移〈2%/每月推薦負(fù)載值10Ω線(xiàn)性度輸出線(xiàn)性重量約32克3.2.4模數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的選擇擇與與簡(jiǎn)介=1\*GB2⑴實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的基本本方法很多多，有有計(jì)數(shù)法、逐逐逐次逼近法法、雙雙斜積分法法和和并行轉(zhuǎn)換換法法。由于逐逐次次逼近式A/D轉(zhuǎn)換具有速速度，分辨辨率率高等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，而而且采用這這種種方法的ADC芯片成本低低，所以我我們們采用逐次次逼逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。逐逐次逼近型ADC包括1個(gè)比較器、一一一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器、1個(gè)逐次逼近近寄存器（SAR）和1個(gè)邏輯控制制單元。逐逐次次逼近型是是將將采樣信號(hào)號(hào)和和已知電壓壓不不斷進(jìn)行比比較較，一個(gè)時(shí)時(shí)鐘鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換，依依次類(lèi)推,轉(zhuǎn)換完成后后，輸出二二進(jìn)進(jìn)制數(shù)。這這類(lèi)類(lèi)型ADC的分辨率和和采樣速率率是是相互牽制制的的。優(yōu)點(diǎn)是是分分辨率低于12位時(shí)，價(jià)格格較低，采采樣樣速率也很很好好。=2\*GB2⑵由于A(yíng)DC00832模模數(shù)轉(zhuǎn)換器器具具有8位分辨率、雙雙雙通道A/D轉(zhuǎn)換、輸入入輸出電平平與與TTL/CCMOS相兼容、5V電源供電時(shí)時(shí)輸入電壓壓在在0～5V之間、工作作頻率為250KHHZ、轉(zhuǎn)換時(shí)間間為32微秒、一般般功耗僅為15MW等優(yōu)點(diǎn)，適適合本系統(tǒng)統(tǒng)的的應(yīng)用，所所以以我們采用ADC08832為模數(shù)轉(zhuǎn)換換器件。電路路圖見(jiàn)圖3.6如下：：=3\*GB2⑶ADC08332具有以下特特點(diǎn)：·8位分分辨率；；·雙通道道A/D轉(zhuǎn)換換；·輸入輸輸出電平與TTTTL/CCMMOS相兼容；·5V電電源供電電時(shí)輸入電電壓壓在0~5V之間；·工作頻頻率為2500KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間間為32μS；圖圖33.6模數(shù)轉(zhuǎn)換電電路圖·一般功耗僅僅為155mW；·8P、14PP—DIP（雙列直插插）、PICC多種封裝；；·商用級(jí)級(jí)芯片溫寬為為為0°Cttoo+700°°C，工業(yè)級(jí)級(jí)芯片溫寬寬為為?40°Ctto+8855°C；芯片接口說(shuō)說(shuō)明明：·CS__片選選使能，低低電電平芯片使使能能?！H00模擬擬輸入通道0，或作為IN+/-使用?！H11模擬擬輸入通道1，或作為IN+/-使用?！NDD芯片片參考0電位（地）?！I數(shù)據(jù)信信號(hào)輸入，選選選擇通道控控制制?！O數(shù)據(jù)信信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸輸出出。·CLKK芯片片時(shí)鐘輸入入。·Vccc/REEF電源輸入及及參考電壓壓輸輸入（復(fù)用用）。ADC08832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其其其最高分辨辨可可達(dá)256級(jí)，可以適適應(yīng)一般的模模擬量轉(zhuǎn)換換要要求。其內(nèi)內(nèi)部部電源輸入入與與參考電壓壓的的復(fù)用，使使得得芯片的模模擬擬電壓輸入入在在0~5V之間。芯片片轉(zhuǎn)換時(shí)間間僅僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)數(shù)據(jù)輸出可可作作為數(shù)據(jù)校校驗(yàn)驗(yàn)，以減少少數(shù)數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換速度快快且且穩(wěn)定性能能強(qiáng)強(qiáng)。獨(dú)立的的芯芯片使能輸輸入入，使多器器件件掛接和處處理理器控制變變的的更加方便便。通通過(guò)DI數(shù)據(jù)輸入端端，可以輕輕易易的實(shí)現(xiàn)通通道道功能的選選擇擇。單片機(jī)對(duì)ADCC00832的控制原理理：正常情況下下AADC088332與單片機(jī)的的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線(xiàn)，分分分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)時(shí)并未同時(shí)時(shí)有有效并與單單片片機(jī)的接口口是是雙向的，所所所以電路設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根根數(shù)據(jù)線(xiàn)上上使使用。當(dāng)ADC08832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為為高電平，此此此時(shí)芯片禁禁用用，CLK和DO/DII的電平可任任意。當(dāng)要要進(jìn)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須須先將CS使能端置于于低電平并并且且保持低電電平平直到轉(zhuǎn)換換完完全結(jié)束。此此此時(shí)芯片開(kāi)開(kāi)始始轉(zhuǎn)換工作作，同同時(shí)由處理理器器向芯片時(shí)時(shí)鐘鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘脈脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道道功能選擇擇的的數(shù)據(jù)信號(hào)號(hào)。在在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖沖的下沉之之前前DI端必須是高高電平，表表示示啟始信號(hào)號(hào)。在在第2、3個(gè)脈沖下沉沉之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于于選擇通道道功功能，(4)測(cè)量量程程本系統(tǒng)的量程為為00-10ppppm。由于我所所使用的是8位ADC08832,所以本系統(tǒng)統(tǒng)的精度為為：：10ppmm/2566==0.03399ppm。3.2.5按鍵鍵選選擇與簡(jiǎn)介介=1\*GB2⑴本系統(tǒng)應(yīng)用有有人機(jī)機(jī)對(duì)話(huà)功能能，該該功能即能能隨隨時(shí)發(fā)出各各種種控制命令令和和數(shù)據(jù)輸入入以以及和LCD連接顯示運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)和和運(yùn)運(yùn)行結(jié)果。鍵鍵鍵盤(pán)分為：：獨(dú)獨(dú)立式和矩矩陣陣式兩類(lèi)，每每每一類(lèi)按其其編編碼方法又又可可以分為編編碼碼和非編碼碼兩兩種。由于于本本系統(tǒng)只有UP、DOWN、OK、CANCEEL4個(gè)控控制命令，所所所需按鍵較較少少，所以本本系系統(tǒng)選擇獨(dú)獨(dú)立立式按鍵。電電電路圖見(jiàn)圖3.7：圖3..77按鍵電路圖圖=2\*GB2⑵獨(dú)立式按鍵是是直接接用I/O口線(xiàn)構(gòu)成的的單個(gè)按鍵鍵電電路。每個(gè)個(gè)獨(dú)獨(dú)立式按鍵鍵占占有一根I/O口線(xiàn)。各根I/O口線(xiàn)之間不不會(huì)相互影影響響。在此電電路路中，按鍵鍵輸輸入部采用用低低電平有效效，上上拉電阻保保證證了按鍵斷斷開(kāi)開(kāi)時(shí)，I/O口線(xiàn)有確定定的高電平平，（AT89CC52.PP1口內(nèi)部接有有上拉電阻）所所以就不需要要再外接上拉拉電阻。=3\*GB2⑶鍵盤(pán)抖動(dòng)的消消除：：抖動(dòng)的消消除除大致可以以分分為硬件削削抖抖和軟件削削抖抖。①硬件削抖是采采用硬硬件電路的的方方法對(duì)鍵盤(pán)盤(pán)的的按下抖動(dòng)動(dòng)及及釋放抖動(dòng)動(dòng)進(jìn)進(jìn)行削抖，經(jīng)經(jīng)經(jīng)過(guò)削抖電電路路后使按鍵鍵的的電平信號(hào)號(hào)只只有兩種穩(wěn)穩(wěn)定定狀態(tài)。②軟件削抖的基基本原原理是當(dāng)檢檢測(cè)測(cè)出鍵盤(pán)閉閉合合時(shí)，先執(zhí)執(zhí)行行一個(gè)延時(shí)時(shí)子子程序產(chǎn)生生數(shù)數(shù)毫秒的延延時(shí)時(shí)，待接通通時(shí)時(shí)的前沿抖抖動(dòng)動(dòng)消失后再再判判別是否有有健健按下。當(dāng)當(dāng)按按鍵釋放時(shí)時(shí)，也也要經(jīng)過(guò)數(shù)數(shù)毫毫秒延時(shí)，待待待后沿抖動(dòng)動(dòng)消消失后再判判別別鍵是否釋釋放放。③由于應(yīng)用硬件件削抖抖還需要外外加加器件，成成本本相對(duì)較高高，所所以本系統(tǒng)統(tǒng)選選擇軟件延延時(shí)時(shí)削抖的方方法法。3.2.6外圍圍擴(kuò)擴(kuò)充存儲(chǔ)器器基于A(yíng)T89CC52單單片機(jī)具有8KB的程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器（ROM），256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)器（RAM），由于考考慮到本系系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)據(jù)處處理理與存儲(chǔ)所所需需的容量，現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)在需要擴(kuò)擴(kuò)充充存儲(chǔ)器的的容容量。在應(yīng)應(yīng)用用中要保存存一一些參數(shù)和和狀狀態(tài)，據(jù)了了解解基于EEPROOM的存儲(chǔ)芯片片是一種很很好好的選擇。我我我們選定了AT24CC128存儲(chǔ)器。電路路圖見(jiàn)圖3.8：圖3.88外圍擴(kuò)充存存儲(chǔ)電路圖圖3.2.7時(shí)鐘鐘芯芯片選擇與簡(jiǎn)簡(jiǎn)介因?yàn)榇讼到y(tǒng)需要要記記錄測(cè)量發(fā)發(fā)生生的時(shí)間，所所所以需要時(shí)時(shí)鐘鐘芯片來(lái)記記錄錄不同人在在不不同時(shí)間的的監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因因因此我們?cè)谠谙迪到y(tǒng)中加入入了了時(shí)鐘芯片片。對(duì)對(duì)時(shí)鐘芯片片的的要求首先先是是低功耗，其其其次是編程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，縮短短程程序開(kāi)發(fā)時(shí)時(shí)間間，實(shí)際上上也也就縮短了了系系統(tǒng)用于實(shí)實(shí)際際生產(chǎn)所用用的的開(kāi)發(fā)周期期以以及成本，在在在本系統(tǒng)，我我我們選擇了DS13002時(shí)鐘芯片。=1\*GB2⑴我們時(shí)鐘電路路選擇擇的芯片是DS13302，其內(nèi)含一一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)時(shí)鐘鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，可以通過(guò)過(guò)串行接口口與與單片機(jī)通通信信。而通信信時(shí)時(shí)，僅需要3個(gè)口線(xiàn)：（1）RES（復(fù)位），（2）I/O數(shù)據(jù)線(xiàn)，（3）SCLK（串行時(shí)鐘鐘）。時(shí)鐘/RAM的讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)以一一字節(jié)或多多達(dá)達(dá)31字節(jié)的字符符組方式通通信信。其工作作時(shí)時(shí)功耗很低低，廣廣泛應(yīng)用于于電電話(huà)，傳真真，便便攜式儀器器等等產(chǎn)品領(lǐng)域域。=2\*GB2⑵DS13002主主要性能有有：：時(shí)實(shí)時(shí)鐘鐘能能計(jì)算2100年之前的秒秒、分、時(shí)時(shí)、日日、日期、星星星期、月、年年年的能力，還還還有閏年的的調(diào)調(diào)整能力；；讀讀/寫(xiě)時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)時(shí)，有有單字節(jié)和和多多字節(jié)傳送送兩兩種方式；；與與DS12002/TTTLL兼容。=3\*GB2⑶DS13002引引腳概述：X1,X2：振蕩源，外外外接32。768KHHZ晶振；SCLK：串行時(shí)鐘鐘輸入端。=4\*GB2⑷日歷、時(shí)鐘鐘寄存器器與控制字字對(duì)對(duì)照表、日日歷歷、時(shí)鐘寄寄存存器命令字字、取取值范圍以以及及各位內(nèi)容容對(duì)對(duì)照表。見(jiàn)表3-4。表3-4時(shí)鐘控制字字對(duì)照表寄存器名命令字取值范圍各位內(nèi)容寫(xiě)操作讀操作76543～0秒寄存器80H81H00～59CH10SECSEC分寄存器82H83H00～59010MINMIN時(shí)寄存器84H85H01～1200～23312/24010/（A/P）HRHR日寄存器86H87H01～28，29、30、310010DATEDATE月寄存器88H89H01～1200010MMONTH周寄存器8AH8BH01～070000DAY年寄存器8CH8DH01～9910YEARYEAR寫(xiě)保護(hù)寄存器8EH8FHWP0000慢充電寄存器90H91HTCSTCSTCSTCSDSDSRSRS時(shí)鐘突發(fā)寄存器BEHBFH=5\*GB2⑸DS13022數(shù)據(jù)據(jù)輸入/輸出時(shí)序數(shù)據(jù)輸入是在輸輸入入寫(xiě)命令字字的的8個(gè)SCLK周期之后，在在在接下來(lái)的8個(gè)SCLK周期中的每每個(gè)脈沖的的上上升沿輸入入數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)據(jù)從從0位開(kāi)始。如如果有額外外的的SCLK周期，它們們將被忽略略。數(shù)據(jù)輸出是在輸輸出出命令字的8個(gè)SCLK周期之后，在在在接下來(lái)的8個(gè)SCLK周期中的每每個(gè)脈沖的的下下降沿輸出出數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)據(jù)從從0位開(kāi)始。需需要注意的的是是，第一個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)位在命命令令字節(jié)的最最后后一位之后后的的第一個(gè)下下降降沿被輸出出。只只要RST保持高電平平，如果有額額外的SCLK周期，將重重新發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)字節(jié)，即即多多字節(jié)傳送送。其電路圖圖見(jiàn)圖3.9：圖3.9時(shí)鐘電路圖圖3.2.8上拉拉電電阻在主電路圖中接接在在P0口處有一個(gè)個(gè)排阻RP1，由于P0口沒(méi)有內(nèi)接接上拉電阻阻，為為了為P0口外接線(xiàn)路路有確定的的高高電平，所所以以要接上排排阻阻RP1，以確保有P0口有穩(wěn)定的的電平。電路連接圖圖見(jiàn)圖3.10:圖3.11上拉電阻電電路圖3.2.9液晶晶顯顯示器簡(jiǎn)介。對(duì)于本系統(tǒng)要有有顯顯示裝置完完成成顯示功能能。顯顯示器最好好能能夠顯示數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)、圖形?？伎伎紤]到同種種LLCD顯示器器的屏幕越越大大體積越大大，功功耗越大的的特特點(diǎn)，在同同類(lèi)類(lèi)產(chǎn)品中選選用用了AMPIIRE12288X64液晶晶顯示模塊塊。該該型號(hào)顯示示器器消耗電量量比比較低，可可以以滿(mǎn)足系統(tǒng)統(tǒng)要要求。該類(lèi)類(lèi)液液晶顯示模模塊塊采用動(dòng)態(tài)態(tài)的的液晶驅(qū)動(dòng)動(dòng)，可可用5V供電。1．AMPIRRE1228X644液液晶模塊引引腳腳說(shuō)明AMPIRE11228X644液液晶共有22個(gè)引腳，其其引腳說(shuō)明明如如表3-5所示：：表3-5液晶引腳說(shuō)說(shuō)明圖管腳名稱(chēng)管腳定義/CSA片選1/CSB片選2VSS數(shù)字地VDD邏輯電源+5VV0對(duì)比度調(diào)節(jié)R/S指令數(shù)據(jù)通道R/W讀寫(xiě)選擇E使能選擇DB0-DB7數(shù)據(jù)線(xiàn)CS1片選1CS2片選2/RES復(fù)位信號(hào)VEE液晶驅(qū)動(dòng)電源LED+LED背光正電源源LED-LED接地端表3-5AMPIRE11228X644液液晶顯示模模塊塊與計(jì)算機(jī)機(jī)的的接口電路路有有兩種方式式。它它與單片機(jī)機(jī)的的接口方法法分分為直接訪(fǎng)訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)方式和間間接接控制方式式。直接訪(fǎng)問(wèn)方式是是把把液晶模塊塊作作為存儲(chǔ)器器或或I/O設(shè)備直接接接在單片機(jī)機(jī)的的總線(xiàn)上，單單單片機(jī)以訪(fǎng)訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備的方式式操作液晶晶顯顯示模塊的的工工作。間接接控控制方式則則不不使用單片片機(jī)機(jī)的數(shù)據(jù)系系統(tǒng)統(tǒng)，而是利利用用它的I／0口來(lái)實(shí)現(xiàn)與與顯示模塊塊的的聯(lián)系。即即將將液晶顯示示模模塊的數(shù)據(jù)據(jù)線(xiàn)線(xiàn)與單片機(jī)機(jī)的的Pl口連接作為為數(shù)據(jù)總線(xiàn)線(xiàn)，另另外三根時(shí)時(shí)序序控制信號(hào)號(hào)線(xiàn)線(xiàn)通常利用用單單片機(jī)的P3口中未被使使用的I／O口來(lái)控制。這這這種訪(fǎng)問(wèn)方方式式不占用存存儲(chǔ)儲(chǔ)器空間，它它它的接口電電路路與時(shí)序無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)，其時(shí)序序完完全靠軟件件編編程實(shí)現(xiàn)。本本本系統(tǒng)采用用間間接控制方方式式。液晶顯示工作原原理理介紹以下為液晶顯示示電電路接線(xiàn)原理圖見(jiàn)圖3.12圖3..112液晶電路圖圖2.在單片機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)中應(yīng)用液液晶晶顯示器作作為為輸出器件件有有以下幾個(gè)個(gè)有有點(diǎn)：顯示質(zhì)量高：由由于于液晶顯示示器器每一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)在在收到信號(hào)號(hào)后后就一直保保持持那種色彩彩和和亮度，恒恒定定發(fā)光，而而不不像陰極射射線(xiàn)線(xiàn)管顯示器器（CRT）那樣需要要不斷刷新新新新亮點(diǎn)。因因此此，液晶顯顯示示器畫(huà)質(zhì)高高且且不會(huì)閃爍爍。數(shù)字式接口：液液晶晶顯示器都都是是數(shù)字式的的，和和單片機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)的接口更更加加簡(jiǎn)單可靠，操操作更加方方便便。體積小、重量輕輕：：液晶顯示示器器通過(guò)顯示示屏屏上的電極極控控制液晶分分子子狀態(tài)來(lái)達(dá)達(dá)到到顯示的目目的的，在重量量上上比相同顯顯示示面積的傳傳統(tǒng)統(tǒng)顯示器要要輕輕的多。功耗低：相對(duì)而而言言，液晶顯顯示示器的功耗耗主主要消耗在在其其內(nèi)部的電電極極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗耗電量比其其他他顯示器要要少少的多。3.LCD按其其顯顯示方式通通常?？梢苑譃闉閿鄶嗍?、點(diǎn)字字符符式、點(diǎn)陣陣式式等。還有有黑黑白、多灰灰度度、彩色顯顯示示等。液晶晶顯顯示原理是是利利用液晶的的物物理特性，通通通過(guò)電壓對(duì)對(duì)其其顯示區(qū)域域進(jìn)進(jìn)行控制，有有有電就顯示示黑黑色，這樣樣就就可以顯示示出出圖形。針針對(duì)對(duì)于本系統(tǒng)統(tǒng)要要顯示漢字字，字字母，數(shù)字字等等，以及其其在在一個(gè)界面面同同時(shí)要顯示示的的字?jǐn)?shù)，本本系系統(tǒng)要以圖圖形形的形式顯顯示示各運(yùn)行結(jié)結(jié)果果，我們最最終終選擇AMPIRRE1288xx64型號(hào)的LCD。=2\*GB2⑵字符顯示：：字符顯示示比比較復(fù)雜，一一一個(gè)字符由16x8點(diǎn)陣組成，即即即要找到和和顯顯示屏是某某幾幾個(gè)位置對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的RAM區(qū)的字節(jié)，再再再使不同的的位位置為‘1’其他的為‘0’；為‘1’的點(diǎn)亮，為‘0’的不亮，這這樣就顯示示出出一個(gè)字符符。4.漢字顯示：：漢漢字顯示和和字字符顯示的的原原理差不多多，就就是一個(gè)漢漢字字一般采用用圖圖形方式，事事事先從微機(jī)機(jī)中中用字模軟軟件件提取要顯顯示示的漢字的的點(diǎn)點(diǎn)陣碼，每每個(gè)個(gè)漢字占32B，為為兩部部分，各16B。根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示示的行列號(hào)號(hào)及及每行的列列數(shù)數(shù)就可以找找出出顯示RAM的對(duì)應(yīng)地址址，送上漢漢字字要顯示的的第第一字節(jié)，以以以此類(lèi)推，最最最后送完32B，這樣漢字字就顯示出出來(lái)來(lái)了。系統(tǒng)的液晶顯示示字字體和字母母的的顯示就是是按按照上述的的原原理顯示的的，點(diǎn)點(diǎn)陣碼是用用字字模軟件在在相相同的設(shè)置置區(qū)區(qū)域找出的的。然然后把提取取的的點(diǎn)陣碼放放入入編寫(xiě)的LCD軟件程序里里。5.陣碼獲取過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)介：首首先先，打開(kāi)軟件，然后，因?yàn)闈h字占32B所以以設(shè)置其其為高度和寬度16x16。取模方式選擇在文字輸入入?yún)^(qū)輸入漢漢字字，在點(diǎn)陣陣區(qū)區(qū)生成點(diǎn)陣陣碼碼，例如在在文文字輸入?yún)^(qū)區(qū)輸輸入“歡”字，其點(diǎn)陣陣碼生成如如下下報(bào)警電路在單片機(jī)應(yīng)用系系統(tǒng)統(tǒng)中，一般般的的工作狀態(tài)態(tài)可可以通過(guò)指指示示燈或數(shù)碼碼顯顯示來(lái)指示示，供供操作人員員參參考，了解解系系統(tǒng)的工作作狀狀況。但對(duì)對(duì)于于某些緊急急狀狀態(tài)，比如如系系統(tǒng)檢測(cè)到到的的錯(cuò)誤狀態(tài)態(tài)等等，為了使使操操作人員不不至至于忽視，及及及時(shí)采取措措施施，往往還還需需要有某種種更更能引人注注意意，提起警警覺(jué)覺(jué)的報(bào)警信信號(hào)號(hào)。這種報(bào)報(bào)警警信號(hào)通常常有有三種類(lèi)型型：：一是閃光光報(bào)報(bào)警，因?yàn)闉殚W閃動(dòng)的指示示燈燈更能提醒醒人人們注意；；二二是鳴音報(bào)報(bào)警警，發(fā)出特特定定的音響，作作作用于人的的聽(tīng)聽(tīng)覺(jué)器官，易易易于引起和和加加強(qiáng)警覺(jué)；；三三是語(yǔ)音報(bào)報(bào)警警，不僅能能起起到報(bào)警作作用用，還能直直接接給出警報(bào)報(bào)種種類(lèi)的信息息。其其中，前兩兩種種報(bào)警裝置置因因硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，軟件件編編程方便，常常常常在單片片機(jī)機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)中中使用；而而語(yǔ)語(yǔ)音報(bào)警雖雖然然警報(bào)信息息較較直接，但但硬硬件成本高高，結(jié)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜雜，軟軟件量也增增加加。單頻音報(bào)警

實(shí)現(xiàn)單頻頻音音報(bào)警的接接口口電路比較較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，其發(fā)發(fā)音音元件通常?？煽刹捎脡弘婋姺浞澍Q器，當(dāng)當(dāng)在在蜂鳴器兩兩引引腳上加3～15V直流工作電電壓，就能能產(chǎn)產(chǎn)生3kHZ左右的蜂鳴鳴振蕩音響響。壓壓電式蜂鳴鳴器器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單、耗耗電少，更更適適于在單片片機(jī)機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)應(yīng)用用。壓電式式蜂蜂鳴器，約需10mmAA的驅(qū)動(dòng)電流流，可在某某端端口接上一一只只三極管和和電電阻組成的的驅(qū)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)來(lái)驅(qū)驅(qū)動(dòng)，如圖圖33.13所示示。在圖2中，P1.0接三極管基基極輸入端端，當(dāng)P1.0輸出高電平“1”時(shí)，三極管管導(dǎo)通，蜂鳴鳴器的通電而而發(fā)音，當(dāng)P1.0輸出低電平“0”時(shí)，三極管管截止，蜂鳴鳴器停止發(fā)音音。圖3..113單頻音報(bào)警警電路圖基于本系統(tǒng)的需需求求和功耗要要求求，只需要要基基本的報(bào)警警功功能即可，我我我選擇采用用的的是三極管管驅(qū)驅(qū)動(dòng)的單音音頻頻報(bào)警電路路。以下為報(bào)警電路路接接線(xiàn)圖見(jiàn)圖3.14圖3.14報(bào)警警電路圖硬件仿真環(huán)境境介紹紹ProteussISIS是英國(guó)Labceenter公司開(kāi)發(fā)的的電路分析析與與實(shí)物仿真真軟軟件。它運(yùn)行行于Windoows操作系統(tǒng)上上，可以仿仿真真、分析(SPICCE)各種模擬器器件和集成成電電路，該軟軟件件的特點(diǎn)是是：：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)機(jī)仿真真和SPICE電路仿真相相結(jié)合。具具有有模擬電路路仿仿真、數(shù)字字電電路仿真、單單單片機(jī)及其其外外圍電路組組成成的系統(tǒng)的的仿仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵鍵盤(pán)和LCD系統(tǒng)仿真的的功能；有有各各種虛擬儀儀器器，如示波波器器、邏輯分分析析儀、信號(hào)號(hào)發(fā)發(fā)生器等。②支持主流單片片機(jī)系系統(tǒng)的仿真真。目目前支持的的單單片機(jī)類(lèi)型型有有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各各種外圍芯芯片片。③提供軟件調(diào)試試功能能。在硬件件仿仿真系統(tǒng)中中具具有全速、單單單步、設(shè)置置斷斷點(diǎn)等調(diào)試試功功能，同時(shí)時(shí)可可以觀(guān)察各各個(gè)個(gè)變量、寄寄存存器等的當(dāng)當(dāng)前前狀態(tài)，因因此此在該軟件件仿仿真系統(tǒng)中中，也也必須具有有這這些功能；；同同時(shí)支持第第三三方的軟件件編編譯和調(diào)試試環(huán)環(huán)境，如KeilC51uuVisiioon2等軟件。④具有強(qiáng)大的原原理圖圖繪制功能能?？偪傊?，該軟軟件件是一款集集單單片機(jī)和SPICE分析于一身身的仿真軟軟件件，功能極極其其強(qiáng)大。本本章章介紹ProteeusIISSIS軟件的工作作環(huán)境和一一些些基本操作作。圖3.15ISIS6Prroofesssiionall圖圖標(biāo)進(jìn)入ProteeusISIS：雙擊桌面面上的ISIIS6PProfeesssionnaal圖標(biāo)（見(jiàn)圖3.15）或者單擊屏屏幕左下方方的的“開(kāi)始”→“程序”→“Proteeus6Proffeessioonnal”→“ISISS6PPrrofessssionaall”，出現(xiàn)如圖圖3.15所示示屏幕，表表明明進(jìn)入ProteeusIISSIS集成環(huán)境。工作界面：PrrooteussISIS的工作界面面是一種標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的Windoows界面，如圖圖3.16所示示。包括：：標(biāo)標(biāo)題欄、主主菜菜單、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)工工具欄、繪繪圖圖工具欄、狀狀狀態(tài)欄、對(duì)對(duì)象象選擇按鈕鈕、預(yù)預(yù)覽對(duì)象方方位位控制按鈕鈕、仿仿真進(jìn)程控控制制按鈕、預(yù)預(yù)覽覽窗口、對(duì)對(duì)象象選擇器窗窗口口、圖形編編輯輯窗口。圖3.16工作界面面本章小結(jié)這一章比較具體體的的說(shuō)明了系系統(tǒng)統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)計(jì)的的內(nèi)容，通通過(guò)過(guò)模塊化的的設(shè)設(shè)計(jì)思想，把把把一個(gè)復(fù)雜雜的的單片機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)按照功能能劃劃分成一個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)單獨(dú)的電電路路模型，分分別別進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，最最后在集成成到到一起。這這種種方法對(duì)于于設(shè)設(shè)計(jì)復(fù)雜的的單單片機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)很很有效。大大大大提高系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)的效率率與與質(zhì)量。（說(shuō)說(shuō)說(shuō)明：系統(tǒng)統(tǒng)硬硬件設(shè)計(jì)的的電電路原理圖圖附附在論文的的附附錄里面。）由由于我主要負(fù)負(fù)責(zé)的是硬件件設(shè)計(jì)，所以以只是簡(jiǎn)單的的介紹硬件方方面的內(nèi)容。下下面是軟件設(shè)設(shè)計(jì)。第4章軟件件設(shè)計(jì)4.1編寫(xiě)語(yǔ)言言的的選擇對(duì)于單片機(jī)的開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)應(yīng)用中，逐逐逐漸引入了了高高級(jí)語(yǔ)言，C語(yǔ)言就是其其中的一種種。匯匯編語(yǔ)言的的可可控性較高高級(jí)級(jí)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)說(shuō)更更具優(yōu)越性性。程程序編寫(xiě)語(yǔ)語(yǔ)言言比較常見(jiàn)見(jiàn)的的有C語(yǔ)言、匯編編語(yǔ)言。匯匯編編語(yǔ)言的機(jī)機(jī)器器代碼生成成效效率高，控控制制性好，但但就就是移植性性不不高。C語(yǔ)言編寫(xiě)的程程序比比用匯編編編寫(xiě)寫(xiě)的程序更更符符合人們的的思思考習(xí)慣。還還還有很多處處理理器都支持C編譯器，這這樣意味著著處處理器也能能很很快上手。且且且具有良好好的的模塊化、容容容易閱讀、維維維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，且且編寫(xiě)的模模塊塊程序易于于移移植?；贑語(yǔ)言和匯編編語(yǔ)言的優(yōu)優(yōu)缺缺點(diǎn)，本系系統(tǒng)統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫(xiě)方方法。軟件編寫(xiě)的主體體思思路是將系系統(tǒng)統(tǒng)按功能模模塊塊化劃分，然然然后根據(jù)模模塊塊要實(shí)現(xiàn)的的功功能寫(xiě)各個(gè)個(gè)子子程序。整整個(gè)個(gè)軟件程序序的的編寫(xiě)采用用查查詢(xún)式方式式編編寫(xiě)的。4.2編譯軟軟件件介紹Keil軟件簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介：?jiǎn)纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)中除除必必要的硬件件外外，同樣離離不不開(kāi)軟件，我我我們寫(xiě)的匯匯編編語(yǔ)言源程程序序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的的機(jī)器碼有有兩兩種方法，一一一種是手工工匯匯編，另一一種種是機(jī)器匯匯編編，目前已已極極少使用手手工工匯編的方方法法了。機(jī)器器匯匯編是通過(guò)過(guò)匯匯編軟件將將源源程序變?yōu)闉闄C(jī)機(jī)器碼，用用于于MCS-551單片機(jī)的匯匯編軟件有有早早期的A51，隨著單片片機(jī)開(kāi)發(fā)技技術(shù)術(shù)的不斷發(fā)發(fā)展展，從普遍遍使使用匯編語(yǔ)語(yǔ)言言到逐漸使使用用高級(jí)語(yǔ)言言開(kāi)開(kāi)發(fā)，單片片機(jī)機(jī)的開(kāi)發(fā)軟軟件件也在不斷斷發(fā)發(fā)展，Keil軟件是目前前最流行開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)MCS-551系列單片機(jī)機(jī)的軟件，這這這從近年來(lái)來(lái)各各仿真機(jī)廠(chǎng)廠(chǎng)商商紛紛宣布布全全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏宏匯編、連連接接器、庫(kù)管管理理和一個(gè)功功能能強(qiáng)大的仿仿真真調(diào)試器等等在在內(nèi)的完整整開(kāi)開(kāi)發(fā)方案，通通通過(guò)一個(gè)集集成成開(kāi)發(fā)環(huán)境境（uVisiion）將這些部部份組合在在一一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentiium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的的硬盤(pán)空間間、WIN98、NT、WIN20000、WINXP等操作系統(tǒng)統(tǒng)。1.系統(tǒng)概述述KeilC5511是美國(guó)KeiilSoofftwarree公司出品的的51系列兼容容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與與與匯編相比比，C語(yǔ)言在功能能上、結(jié)構(gòu)性性、可讀性、可可維護(hù)性上有有明顯的優(yōu)勢(shì)勢(shì)，因而易學(xué)學(xué)易用。用過(guò)過(guò)匯編語(yǔ)言后后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體體會(huì)更加深刻刻。KeiillC511軟軟件提供豐豐富富的庫(kù)函數(shù)數(shù)和和功能強(qiáng)大大的的集成開(kāi)發(fā)發(fā)調(diào)調(diào)試工具，全全全Windoows界面。另另外重要的的一一點(diǎn)，只要要看看一下編譯譯后后生成的匯匯編編代碼，就就能能體會(huì)到KeeilCC551生成的目目標(biāo)代碼效效率率非常之高高，多多數(shù)語(yǔ)句生生成成的匯編代代碼碼很緊湊，容容容易理解。在在在開(kāi)發(fā)大型型軟軟件時(shí)更能能體體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)語(yǔ)言言的優(yōu)勢(shì)。2.KeilCC51單片機(jī)機(jī)軟件開(kāi)發(fā)發(fā)系系統(tǒng)的整體體結(jié)結(jié)構(gòu)C51工具包的的整整體結(jié)構(gòu)，如如如圖4.1所示，其其中uVission與Ishelll分別是C511forrWindoows和forDDos的集成成開(kāi)發(fā)環(huán)境境((IDE)，可可以完成編編輯輯、編譯、連連連接、調(diào)試試、仿仿真等整個(gè)個(gè)開(kāi)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)開(kāi)開(kāi)發(fā)人員可可用用IDE本身或或其它編輯輯器器編輯C或匯編源文文件。然后后分分別由C511及A51編譯器器編譯生成成目目標(biāo)文件(.OBJ))。目標(biāo)文件件可由LIBB51創(chuàng)建生生成庫(kù)文件件，也也可以與庫(kù)庫(kù)文文件一起經(jīng)經(jīng)LL51連接定定位生成絕絕對(duì)對(duì)目標(biāo)文件件((.ABS))。ABS文件由由OH51轉(zhuǎn)換換成標(biāo)準(zhǔn)的的HHex文件，以以供調(diào)試器器ddScoppee51或tScoppe51使用用進(jìn)行源代代碼碼級(jí)調(diào)試，也也也可由仿真真器器使用直接接對(duì)對(duì)目標(biāo)板進(jìn)進(jìn)行行調(diào)試，也也可可以直接寫(xiě)寫(xiě)入入程序存貯貯器器如EPROOM中。圖4.1CC511工具包的整整體結(jié)構(gòu)圖3.運(yùn)行KEEIIL51軟件見(jiàn)圖4.2圖4.24.建立項(xiàng)目（1）點(diǎn)擊Prrojeect菜單，選擇擇彈出的下下拉拉式菜單中中的的NewPProjeecct，如圖4.33圖4.3接著彈出一個(gè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)Windoows文件對(duì)話(huà)窗窗口，在"文件名"中輸入您的的第一個(gè)C程序項(xiàng)目名名稱(chēng)，"保存"后的文件擴(kuò)擴(kuò)展名為uv2，這是KEILuVissiion2項(xiàng)目文件擴(kuò)擴(kuò)展名，以以后后我們可以以直直接點(diǎn)擊此此文文件以打開(kāi)開(kāi)先先前做的項(xiàng)項(xiàng)目目。（2）選擇所要要的單片片機(jī)，這里里我我們選擇常常用用的Ateml公司的AT89CC51。完成上面面步驟后，我我我們就可以以進(jìn)進(jìn)行程序的的編編寫(xiě)了。（3）首先我們們要在項(xiàng)項(xiàng)目中創(chuàng)建建新新的程序文文件件或加入舊舊程程序文件。如如如果你沒(méi)有有現(xiàn)現(xiàn)成的程序序，那那么就要新新建建一個(gè)程序序文文件。（4）點(diǎn)擊保存存新建的的程序，也也可可以用菜單File－Save或快捷鍵Ctrl++S進(jìn)行保存。我我我們把第一一個(gè)個(gè)程序命名名為為test11.c，保存在項(xiàng)項(xiàng)目所在的的目目錄中，這這時(shí)時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)程程序單詞有有了了不同的顏顏色色，說(shuō)明KEIL的C語(yǔ)法檢查生生效了。如如圖圖，鼠標(biāo)在屏幕幕左邊的SourcceGrrooup1文件夾圖標(biāo)標(biāo)上右擊彈彈出出菜單，在在這這里可以做做在在項(xiàng)目中增增加加減少文件件等等操作。我我們們?quott;AdddFileetoGGrroup''SourrcceGrrooup11''"彈出文件窗窗口，選擇擇剛剛剛保存的的文文件，按ADD按鈕，關(guān)閉閉文件窗，程程程序文件已已加加到項(xiàng)目中中了了。這時(shí)在SourcceGrrooup1文件夾圖標(biāo)標(biāo)左邊出現(xiàn)現(xiàn)了了一個(gè)小+號(hào)說(shuō)明，文文件組中有有了了文件，點(diǎn)點(diǎn)擊擊它可以展展開(kāi)開(kāi)查看。如圖4.4圖圖4.4（5）C程序文文件已被我們們們加到了項(xiàng)項(xiàng)目目中了，下下面面就剩下編編譯譯運(yùn)行了。如如如圖4.5，圖中1、2、3都是編譯按按鈕，不同同是是1是用于編譯譯單個(gè)文件件。2是編譯當(dāng)前前項(xiàng)目，如如果果先前編譯譯過(guò)過(guò)一次之后后文文件沒(méi)有做做動(dòng)動(dòng)編輯改動(dòng)動(dòng)，這這時(shí)再點(diǎn)擊擊是是不會(huì)再次次重重新編譯的的。3是重新編譯譯，每點(diǎn)擊擊一一次均會(huì)再再次次編譯鏈接接一一次，不管管程程序是否有有改改動(dòng)。在3右邊的是停停止編譯按按鈕鈕，只有點(diǎn)點(diǎn)擊擊了前三個(gè)個(gè)中中的任一個(gè)個(gè)，停停止按鈕才才會(huì)會(huì)生效。在4中可以看到到編譯的錯(cuò)錯(cuò)誤誤信息和使使用用的系統(tǒng)資資源源情況等，以以以后我們要要查查錯(cuò)就靠它它了了。6是有一個(gè)小小放大鏡的的按按鈕，這就就是是開(kāi)啟\關(guān)閉調(diào)試模模式的按鈕鈕，它它也存在于于菜菜單Debug－Startt\StooppDebbuugSeesssion，快捷鍵為Ctrl++F5。圖4.5(6)進(jìn)入調(diào)試試模模式，軟件窗窗口樣式大大致致如圖所示示。圖圖中1為運(yùn)行，當(dāng)當(dāng)程序處于于停停止?fàn)顟B(tài)時(shí)時(shí)才才有效，2為停止，程程序處于運(yùn)運(yùn)行行狀態(tài)時(shí)才才有有效。3是復(fù)位，模模擬芯片的的復(fù)復(fù)位，程序序回回到最開(kāi)頭頭處處執(zhí)行。按4我們可以打打開(kāi)5中的串行調(diào)調(diào)試窗口，這這這個(gè)窗口我我們們可以看到到從從51芯片的串行行口輸入輸輸出出的字符，這這這里的第一一個(gè)個(gè)項(xiàng)目也正正是是在這里看看運(yùn)運(yùn)行結(jié)果。首首首先按4打開(kāi)串行調(diào)調(diào)試窗口，再再再按運(yùn)行按鈕鈕。要停止程程序運(yùn)行回回到到文件編輯輯模模式中，就就要要先按停止止按按鈕再按開(kāi)開(kāi)啟啟\關(guān)閉調(diào)試模模式按鈕。然然然后我們就就可可以進(jìn)行關(guān)關(guān)閉閉KEIL等相關(guān)操作作了。圖4.6（7）生成HEEX文件HEX文件格式式是是Intel公司提出的的按地址排排列列的數(shù)據(jù)信信息息,數(shù)據(jù)寬度為為字節(jié),所有數(shù)據(jù)使使用16進(jìn)制數(shù)字表表示,常用來(lái)保存存單片機(jī)或或其其他處理器器的的目標(biāo)程序序代代碼。它保保存存物理程序序存存儲(chǔ)區(qū)中的的目目標(biāo)代碼映映象象。一般的的編編程器都支支持持這種格式式。打打開(kāi)目錄，找找找到test..Uv2的文件就可可以打開(kāi)先先前前的項(xiàng)目了了。然然后右擊圖圖44.7中的1項(xiàng)目文件夾夾，彈出項(xiàng)項(xiàng)目目功能菜單單，選OptioonsfoorTarrget'TTargett1',彈出項(xiàng)目選選項(xiàng)設(shè)置窗口口，同樣先選選中項(xiàng)目文件件夾圖標(biāo)，這這時(shí)在Projeect菜單中也有有一樣的菜單單可選。打開(kāi)開(kāi)項(xiàng)目選項(xiàng)窗窗口，轉(zhuǎn)到Outpuut選項(xiàng)頁(yè)圖4..8所示，圖圖中1是選擇編譯譯輸出的路徑徑，2是設(shè)置編譯譯輸出生成的的文件名，3則是決定是是否要?jiǎng)?chuàng)建HEX文件，選中中它就可以輸輸出HEX文件到指定定的路徑中。選好后再將它重新編譯一次，很快在編譯信息窗口中就顯示HEX文件創(chuàng)建到指定的路徑中了，如圖4.9。這樣我們就可用自己的編程器所附帶的軟件去讀取并燒到芯片了，再用實(shí)驗(yàn)板看結(jié)果，至于編程器或仿真器品種繁多具體方法就看它的說(shuō)明書(shū)了，這里就不做介紹了圖4.7項(xiàng)目功功能菜菜單圖4.8項(xiàng)目目選項(xiàng)項(xiàng)窗口。圖4.9編編譯譯信息窗口口4.3主程序模模塊塊主程序?qū)崿F(xiàn)的功功能能：與硬件件相相結(jié)合實(shí)現(xiàn)現(xiàn)便便攜式甲醛醛檢檢測(cè)儀的各各個(gè)個(gè)功能。主主要要是檢測(cè)與與顯顯示，時(shí)間間調(diào)調(diào)整與顯示示，數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。功功功能子函數(shù)數(shù)的的調(diào)用。見(jiàn)圖4.10初始化時(shí)鐘初初始化時(shí)鐘初始化LCD屏顯示開(kāi)機(jī)畫(huà)面顯示時(shí)間顯示主菜單初始化CPU開(kāi)始讀鍵圖4.10主程序流程程圖4.4模數(shù)轉(zhuǎn)換換=1\*GB2⑴模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊塊的主主要功能就就是是將經(jīng)放大大器器放大的模模擬擬電壓信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為MCU能夠處理的的數(shù)字信號(hào)號(hào)，并并傳送給MCU。=2\*GB2⑵ADC08332轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的流程程圖圖見(jiàn)下圖4..11圖圖4.11數(shù)轉(zhuǎn)換流程程圖4.5按鍵模塊塊=1\*GB2⑴按鍵時(shí)顯現(xiàn)人人機(jī)對(duì)對(duì)話(huà)的一個(gè)個(gè)控控制按鈕，通通通過(guò)按鍵的的操操作，對(duì)系系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送送操操作指令，后后后經(jīng)與MCU串行通信，然然然后在液晶晶上上顯示。=2\*GB2⑵按鍵查詢(xún)式的的流程程圖見(jiàn)下圖:圖4.12按鍵查詢(xún)式式的流程圖圖4.6時(shí)鐘模塊塊=1\*GB2⑴DS13022模塊塊主要是用用于于設(shè)置時(shí)間間和和與MCU通信經(jīng)LCD顯示時(shí)間。=2\*GB2⑵時(shí)鐘模塊操作作流程程圖見(jiàn)下圖圖：：圖4.13時(shí)鐘模塊操操作流程圖圖4.7液晶顯示示模模塊=1\*GB2⑴LCD模塊在在本系系統(tǒng)中主要要起起著開(kāi)界面面漢漢字顯示，以以以及各控制制效效果的顯示示。采采用直接訪(fǎng)訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)方式。=2\*GB2⑵液晶顯示的操操作流流程圖見(jiàn)下下圖圖4.13：圖4.14液晶顯示的的操作流程程圖圖第5章系統(tǒng)統(tǒng)仿真前面已經(jīng)把單片片機(jī)機(jī)系統(tǒng)的硬硬件件設(shè)計(jì)和軟軟件件設(shè)計(jì)完成成了了，下一步步就就可以著手手進(jìn)進(jìn)行仿真，因因因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)計(jì)的的過(guò)程之中中肯肯定有許多多的的錯(cuò)誤，需需要要進(jìn)行仿真真來(lái)來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤誤和和調(diào)試錯(cuò)誤誤。這這樣才能使使單單片機(jī)低功功耗耗計(jì)數(shù)系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)計(jì)更加加完完善，本次次系系統(tǒng)仿真采采用用的是軟件件仿仿真，使用用的的是proteeus軟件。Proteuss軟軟件由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)構(gòu)成，其中ISIS是原理圖編編輯與仿真真軟軟件，ARES是布線(xiàn)編輯輯軟件。本本次次系統(tǒng)的硬硬件件設(shè)計(jì)其中中的的原理圖編編輯輯和PCB布線(xiàn)就是在在這個(gè)軟件件環(huán)環(huán)境中完成成的的，至于軟軟件件設(shè)計(jì)，則則是是采用proteeus軟件中的ISIS和KeiluVission進(jìn)行聯(lián)合調(diào)調(diào)試。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)和軟軟件件設(shè)計(jì)都完完成成的時(shí)候就就可可以看到虛虛擬擬的基于單單片片機(jī)的低功功耗耗計(jì)數(shù)系統(tǒng)統(tǒng)的的運(yùn)行，以以下下為仿真效效果果：一，編譯結(jié)束，添添加HEX文件單擊PROTEEUS運(yùn)行按鈕，本本系統(tǒng)主界面面顯示圖如圖5.1所示圖5.1主界界面顯顯示圖二，系統(tǒng)接下來(lái)來(lái)顯顯示，4個(gè)基本操作作功能，小小對(duì)對(duì)號(hào)為該操操作作顯示項(xiàng)，如如圖5.2圖5.2功能能界面面三，選擇“開(kāi)始始測(cè)測(cè)量”，單擊“OK”鍵，便有下下面測(cè)量選選擇擇界面，如圖5.3圖5.3測(cè)測(cè)量選選擇界面四,再按“OKK”，則顯示檢檢測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)，范圍0-10pppm.如圖5.4圖5.4測(cè)量量界面面顯示圖五，4個(gè)功能的的操作和演演示是相同同的的，以下為“時(shí)間設(shè)置”顯示圖，如圖5.5圖5.5當(dāng)前前時(shí)間間顯示圖六，小結(jié)：本系系統(tǒng)統(tǒng)原先打算算設(shè)設(shè)計(jì)“開(kāi)始測(cè)量”、“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“時(shí)間設(shè)置”“通訊設(shè)置”等4個(gè)基本功能能，后由于于條條件所限，我我我們并未做做出出全部的功功能能，但這次次的的畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)，收收獲還是很很多多的！今后后我我們會(huì)進(jìn)一一步步進(jìn)完善該該系系統(tǒng)。第6章結(jié)束語(yǔ)目前，公共場(chǎng)所所民民用建筑室室內(nèi)內(nèi)需要檢測(cè)甲醛醛氣體，同樣樣建筑材料中中甲醛含量量也也需要檢測(cè)。由于甲醛含量量超量的話(huà)，將將將對(duì)人體健健康康造成很大大的的影響。具有有民用價(jià)值的便便攜式甲醛醛檢檢測(cè)儀的研制制受到了人人們們的高度重重視視。設(shè)計(jì)能夠夠滿(mǎn)足生活活需需要，攜帶帶方方便的便攜式式甲醛檢測(cè)測(cè)儀儀迫在眉睫。針針針對(duì)目前的的現(xiàn)現(xiàn)狀，該系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)遵守守體體積小，質(zhì)質(zhì)量量輕，性?xún)r(jià)價(jià)比比高的原則則。便攜式甲醛檢測(cè)測(cè)儀儀的設(shè)計(jì)主主要要分為硬件件設(shè)設(shè)計(jì)和軟件件設(shè)設(shè)計(jì)。根據(jù)據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)前對(duì)該該系系統(tǒng)所要實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)功能的要要求求，綜合考考慮慮慮我們采采用用AT89CC52單片機(jī)為控控制核心。我我我負(fù)責(zé)軟件件的的設(shè)計(jì)，因因?yàn)闉檐浖脑O(shè)設(shè)計(jì)計(jì)是基于硬硬件件系統(tǒng)，所所以以我做的軟軟件件必須和硬硬件件進(jìn)行結(jié)合合相相演示。軟件是基于匯編編與與C語(yǔ)言相結(jié)合合編寫(xiě)的，結(jié)結(jié)結(jié)合了兩種種編編寫(xiě)語(yǔ)言的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，具有有很很好的可控控性性、模塊化化和和移植性。編編編寫(xiě)的思路路就就是模塊化化的的思想，將將系系統(tǒng)的各個(gè)個(gè)功功能進(jìn)行劃劃分分，然后對(duì)對(duì)各各個(gè)模塊進(jìn)進(jìn)行行設(shè)計(jì)。本本系系統(tǒng)的主要要模模塊為甲醛檢檢測(cè)、A/D轉(zhuǎn)換、液晶晶顯示和時(shí)時(shí)鐘鐘設(shè)置。軟件與硬件相結(jié)結(jié)合合的演示的的大大體流程是是：：主頁(yè)面顯示4個(gè)子菜單功功能按鍵的4個(gè)控制進(jìn)入子菜單有確認(rèn)和取取消按確認(rèn)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功功能（按取取消消則返回）。由由于所學(xué)知識(shí)識(shí)的限制，本本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的的功能不是很很健全，但在設(shè)計(jì)計(jì)該系統(tǒng)的過(guò)過(guò)程中，讓我我學(xué)會(huì)了系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法法，和養(yǎng)成了了系統(tǒng)思考的的思維方式。首先要了解系統(tǒng)統(tǒng)所所要實(shí)現(xiàn)的的功功能；其次次根根據(jù)功能去去選選擇相應(yīng)的的硬硬件資源；；再再次將一個(gè)個(gè)大大的系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行行模塊化劃劃分分，然后逐逐一一去攻破。最最最后把所有有模模塊進(jìn)行優(yōu)優(yōu)化化整合，便便得得到了一個(gè)個(gè)完完整的系統(tǒng)統(tǒng)?；谶@樣的的思思路，我們們共共同完成了了便便攜式甲醛醛檢檢測(cè)儀的基基本本設(shè)計(jì)。同時(shí)由于本設(shè)計(jì)計(jì)是是采用在proteeus上進(jìn)行仿真真，在keil軟件上進(jìn)行行編程，最最后后二者聯(lián)調(diào)調(diào)，實(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)