学士煤气报警器设计

煤气警报器设计钳学院描震院何：捷它专晒针向业应：郊孟姓得贷潮名挽：禁剥指导老师堵：俊棵座僵短拒枯杜乏彩耽淋驱裕面概学雄笛赚号乞：量监职赖约厅称充：锋二○一〇年五月**学院毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业设计《煤气报警器设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。承诺人签名：日期：年月日煤气报警器设计摘要当今社会上，出现了许多煤气报警器，而这些产品大都是针对煤气的泄漏所做出的相应的报警，即为家庭式煤气报警器。本课题设计煤气报警采用了AT89S52单片机为报警器的核心部件，对煤气报警器进行控制。通过NAP-505电化学一氧化碳气体传感器对煤气进行检测，将所得的浓度值与设定浓度值相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，发生报警信号，并把报警通道显示并储存在DS12887的RAM中，八个单元的煤气浓度对应模拟量利用A/D转换为数字量，并加入了键盘输入控制，从而实现对家用和工业煤气漏气的监控。整个系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。关键词：单片机煤气浓度报警器Designofthecoalgas’alarmdeviceABSTRACTTherearemanycoalgasalarm’sdevicesinourlives.Thesedeviceswillalarmafterthecoalgasleaking.Wecallthemhouseholdorindustyappliances.Thispaperintroducesthedesignofacoalgasalarm’sdevicethatusetheAT89S52SCMasthemostimportantcontroller.Itisacore-componentsthatcontrolthewholeprogramsandcircuitofthecoalgasalarm’device.TheappliancemonitorsthedensityofcoalgaswiththesensorofNAP-505andcomparesthecurrentdensitywiththesettingdensity.WegetthecontrolsignalthroughthedealingwiththedeviationsignalandthensentaalarmsignalthatismemoriedinaRAMofDS12887.TheanalogsignalofeightdensitiesofthecoalgasaretransformedintothedigitalsignalwiththeA/Dconverter,inadditionwhichiscotrolledwiththekeyboard.Wecanmonitortheleakofcoalgasinthehouseorindusty.Thehardwaredesignofcircuitsisreasonableandtheperformanceofthecoalgasalarm’sdeviceissafeandreliable.Keywords:SCMDensityAlarm’device目录HYPERLINK\l"_Toc263074170"摘要IHYPERLINK\l"_Toc263074171"ABSTRACTIIHYPERLINK\l"_Toc263074172"1前言1HYPERLINK\l"_Toc263074173"座1.1谜研究背景敢1HYPERLINK\l"_Toc263074174"致1.2鸭研究意义删2HYPERLINK\l"_Toc263074175"抓1.3浅研究内容杆2HYPERLINK\l"_Toc263074176"漫2羞系统总体设计衬3HYPERLINK\l"_Toc263074177"非2.1锦方案的选择默3HYPERLINK\l"_Toc263074178"仆2.2患系统流程框图仓3HYPERLINK\l"_Toc263074179"赏3报硬件系统设计光与传感器选用辈4HYPERLINK\l"_Toc263074180"遗3.1钩主机部分负4HYPERLINK\l"_Toc263074181"单片机4HYPERLINK\l"_Toc263074182"牌实时时钟芯片梨及其电路唯6HYPERLINK\l"_Toc263074183"筝看门狗定时器闲及复位电路楼8HYPERLINK\l"_Toc263074184"激3.1.4置电源电路汁9HYPERLINK\l"_Toc263074185"毙3.2穷功能模块部分燕9HYPERLINK\l"_Toc263074186"扰的数据采集单秩元闯10HYPERLINK\l"_Toc263074187"素的人机接口电杠路模块减12HYPERLINK\l"_Toc263074188"凯数据处理模块迫15HYPERLINK\l"_Toc263074189"剪声光报警模块瞧16HYPERLINK\l"_Toc263074190"婶下载电路蚀DIY缠17HYPERLINK\l"_Toc263074191"偏3.3怪传感器的选瞧用眨18HYPERLINK\l"_Toc263074192"真型电化学式传僻感器使19HYPERLINK\l"_Toc263074193"腹半导体气体传星感器因20HYPERLINK\l"_Toc263074194"突3.4学硬件设计小结矮22HYPERLINK\l"_Toc263074195"宫4恩软件设计旗23HYPERLINK\l"_Toc263074196"境4.1警主程序设计巴23HYPERLINK\l"_Toc263074197"迷初始化程序和荡主程序尺23HYPERLINK\l"_Toc263074198"恭中断服务程序始27HYPERLINK\l"_Toc263074199"喊4.2芹功能实现主要攀子程序泽28HYPERLINK\l"_Toc263074200"采集程序28HYPERLINK\l"_Toc263074201"策数据处理模块扫30HYPERLINK\l"_Toc263074202"际报警记录和报锁警模块额31HYPERLINK\l"_Toc263074203"粪人机对话子程稀序设计汉31HYPERLINK\l"_Toc263074204"氧4.3伍小结勒34HYPERLINK\l"_Toc263074205"累5按系统调试与分崇析口35HYPERLINK\l"_Toc263074206"黄5.1拢硬件焊接与调苦试船35HYPERLINK\l"_Toc263074207"脾5.2期软件调试狸36HYPERLINK\l"_Toc263074208"耀5.3渗系统调试魄38HYPERLINK\l"_Toc263074209"撑5.4妨小结柄39HYPERLINK\l"_Toc263074210"参考文献40HYPERLINK\l"_Toc263074211"征附录纱1溉程序源代码柔41HYPERLINK\l"_Toc263074212"容附录专2惠焊接实物图竟56HYPERLINK\l"_Toc263074213"型附录辽3占元器件清单蜻58HYPERLINK\l"_Toc263074214"谢辞601前言握1.1扩研究背景布随着我国燃气址的变革及西气哥东输工程的进摸行芝，尾煤气或天燃气记已成为多数家仪庭的燃料。每帜年厅，薪因煤气泄露造亏成的煤气中毒胆事故中别，纪因使用热水器帐不当或产品本喘身的质量问凶题刷,管造成的一氧化肠碳中毒事故杆，骗全国均有不少塌事犹例感.遗有甚隙者鹅,坑因室内煤气浓舅度过高改，开引起煤气爆炸柴的事故也不少附见用。员所以怎样防止啦煤气中毒与爆储炸已成为人们上的迫切需要轰。辟为此我们开发贫研制了智能煤溜气报警系统填。群计算机的普及裁和信息技术的档迅猛发展，人肃们己不满足于衰传统的居住环先境，对家庭及匀住宅小区提出蠢了更高的要求泉，智能化被引但入家庭，并迅效速在世界各地役发展起来。人谷们对居住环境辅要求的日见增散高，体现在希船望住宅不仅更琴便利、舒适而毕且更安全。很家庭及住宅小躁区智能化的定定义，在国际上痕至今尚无一致申的般认为，在闻现代化的城乡至住宅小区内综炸合采用微型计昼算机、自动控裤制、通信与网歌络及智能卡等备技术，建立一淹个由住宅小区乌综合物业管理王中心与安防系垃统、信息通信础服务与管理系撤统和家庭智能昌化系统组成悠的著“相三合违一赞”颠住宅小区服务信与管理集成系困统，最终目的秩是使每一住户寨得到满足其要霜求的最佳方案饥。国家建设部肠规定，目前住辆宅小区应实现仰六项智能化要再求，其中包括乓实行安全防范席系统自动化监返控管详理旋;促防盗报警系统族应安装红外或偿微波与煤气泄墓漏报警器等各蓄种类型报警探茂测器。基于此丰项规定，煤气付泄漏自动报警文实现智能化势腥在必行姚丰、刘念聪：一种单片机智能煤气系统的设计[J]，天津职业大学学报2004年6月第13卷第13期。耀姚丰、刘念聪：一种单片机智能煤气系统的设计[J]，天津职业大学学报2004年6月第13卷第13期。标在社会信息化决进程日益发展筐的今天，信息格技术应用己渗奴透到人类生存裹、活动的各个吊领域，在建筑打领域，人们的拍现代生活、工言作对居住要求收舒适健康、安输全可靠、高效娇便利。这时候漂气体燃料的应句用也越来越广苦泛。目前家用类煤气，液化器趣、天然气作为倘气体燃料，已纳用与家庭旅馆毒，深入人民的抱生活之中。气吉体燃料的应用主和普及，伴之圣而来的是气体潜泄漏造成的中举毒、爆炸、火恐灾等事故也时神有发生。其中吊由于一氧化碳捐泄漏中毒死亡割尤为严重。众孟多周知由献于汉C引O铃与血液中的血此红素的结合能呼力是氧咽的没24设0瓦倍切,壳因扶此真,凭当它进入人体莲血液循环系统劣后搞,溉就会大量取代线氧而与血红素震结拒合骄,还抑制血液中氧询气的释脚放哄,沸从而导致发生春头痛、耳鸣、体呕吐、血压降旺低等不同程度纱的症状发生。该如旦果灰C纸O难中毒严显重金,棒轻者于康复过月程中可能会头低昏眼花、丧失烟记忆或引起视愁觉及神经上的咐障姿碍遍,挎严重者会导致樱脑部受损甚至夕发生死亡。这铺就对煤气自动泉报警的器的设键计更加迫切周捷：有毒可燃气体报警器原理及设计[J]，科技信息2008年总第5期。体周捷：有毒可燃气体报警器原理及设计[J]，科技信息2008年总第5期。剖为了预防一氧架化碳的泄漏，妨人们采用了各杀种措施。家用篇智能煤气报警况器是为了预防笋气体中毒的一学种家用的自动槐报警器，也是辩一种高灵敏度屠的气体探测器唱，一般都是应境用高灵敏度的考气敏元件作气令电转换元件，透并配以电路和渡声光报警部分土组成。当泄漏紧的气体达到危蛇险极限值时报位警器就会发生原鸣响和声光报总警虎。品1.蛮2诊研究意义戚测控技术与仪扔器仪表技术已杀经是现在社会驳不可缺少的重租要组件。败从今天进入信东息科技时代来欺看，仪器仪表蜜是实现信息的闪获取、转换、乎存贮和揭示物麻质运动的必备傍工具，是当今堆普遍称之为时厅代标志的信息植科技的三大支叼柱（信息获取输及处理、信息察传输与通信、忧电子技术及计洒算机）的必要搬手段，也是新氧技术革命的一艰项重要内容。零在现代化神建设中，人们跑对仪器仪表所麻能起到的监控滋作用，在技术阶上有着高层次剧的要求，因而窜仪器仪表工业融是促进国民经湖济各部门技术耗进步，进行技绪术改造，提高却劳动生产率和损社会经济效益母，开发与节约锯能源和材料的颜先导工业。仪樱器仪表的装备醒水平在很大程今度上反映出一泛个国家的生产均力的发展和科活学技术的现代劈化水平。技随着科技决的发展，计算跟机技术的应用亲，测试技术与笔仪表专业的趋熄势越来越向智敏能化转北变剩—升—框智能仪表。智假能仪表一出现弹就显示了它强绝大的生命力，传现已成为仪器宫仪表发展的一低个重要方向。伞这不仅在一般走的测量仪表中腐，而且在分析素仪表、实验室棒仪表与生物医图学仪表中反映打出来。啊仪器仪表设备掏水平在很大程纹度上反映出一增个国家的生产调力发展水平，瓦当前仪器仪表肤正从自动化向许智能化方向发域展，无疑这对坊于提高生产效些率，优化产品辫质量，加速我肌国现代化建设颜有着极其重要村的作用。从此薯可以看出，测疲控技术及仪表裁专业具有非常饱美好的未来闫坤：基于CAN总线小区煤气泄漏报警系统的研究与设计[J]，电子测试2007年第5期。呆闫坤：基于CAN总线小区煤气泄漏报警系统的研究与设计[J]，电子测试2007年第5期。菊在小区内保安倒室或是矿区主固控室（以下简鸣称总台）安装季好一个控制主博机和报警模块狐，在小区的每军一个住户安装纱或是矿区的每宏一个矿点安装浇一个到多个探挺测头和报警模觉块。这样就可者以同时在发生赶意外的时候及灯时的在总台和宅发生意外的所转在点产生声光豪报警，及时的榆疏散意外所在已点的人群并告颈之总台的控制服端。总台可以逢通过显示模块体得知哪个点发呜生意外，并及东时的进行处理士和疏导人群。谁1.谷3掀研究内容掌本设计主要研移究并设计一个倚基于单片机的河煤气报警筐系统，并实现廊对笋A低D禁数据的采集和党声光的报警向控制。控制系牌统主要是由守MCS-吼52币系列安单片机、脆电源电路、耀A楼D拨数据采集制电路、铜传感器电电路盯、游看门狗电路、唯复位姜电路膀、净实时时钟年电路鸣、铁L嚷ED轨显示皂与键盘输入人顿机接口直电路、功声光报警搜电路条等部分漠组成锣。鸡单片机秤通治过依A乡D定转换却8秋路刊传感器来所得射到的信号，便进行比较处理互，并且能够存寸储各个通道的认报警上限和报纱警时的数据储横存，并且哑在安全值内，框轮回显示巾当前通道的测蚀量值和设定值师，在安全值外合，产生声光报运警，并且轮回挨显示报警通道农的当前值、设远定值。冈2碍系统总体设计甩2摧.你1微方案的选择沸方案一，通过起传感器感受到饺可燃性气体，致降低自身的阻烂值，来增大电肌流，并且驱动室蜂鸣器报警。纷电路简单、可触靠但是灵活性诉和实用性差。默方案二，灾可以通过传感鬼器感知信号多愿级放大电路，牧并用电位器调舱节得到固定的参电压值，当得漠到可燃性气体悲信号时，电阻玩值立刻变小，达放大器的放大究倍数增加，电绵压也就随着增挡加，驱动三极充管导通报警电槽路。该方案有么一定的灵活性险和可执性，但尖是电路比较复垮杂，智能性差斯。饥方案三，通戴过镇5俱1俘系列单片机作挤为主控单元，摆并且能够通过模传感器把模拟葵信号通华过映A/糊D牛信号转换为数拘字信号，并且父读取和显示出渗来。键盘役可以通过不同甘的应用场合和蹲针对不同气体饮做出不同的浓嗓度设定，并且鸣储存报警的上深限和报警时间甩，方便查询和悠日后的工作调庸查。亩综合考虑，由广于使用单片机桑设计灵活性更份强、用途更宽误广，所以本设出计采用方案三性。锄2公.2得系统长流程帮框图聪如图谣2朽-昌1妹所示，该设计旷是籍由像89s5堤2庸单片机主要控翅制单元晃阳：单片机MCS-51原理及应用开发教程[M],清华大学出版社2007.15.6：376-385。叠，挪由伪780牵5伸稳压芯片提供琴电源，具备有达看门狗芯鸟片求X504炸5项和实时时钟芯索片轨DS1288驰7岁作为主体单元厘。显示和键盘蒸是背由妥HD7279昏A支控制的，数据营采集是某由障TLC254左3浩进行。晃阳：单片机MCS-51原理及应用开发教程[M],清华大学出版社2007.15.6：376-385。89s5289s52单片机+5v电源看门狗X5045实时时钟DS12887显示与键盘HD7279AAD数据转换TLC2543信号处理传感器报警电路烛院图皱2笼-振1逐系统流程锋框籍图缝3慨硬件系统设计限与恢传感器踪选剂用讽硬件系统的燃电路馒包括纯主机单元的电乌路和功能实现橡系统模块电路匀。将主机单元主要聚由爱89s5仓2栽单片机盆与姐X504洒5选看门狗定时器渠、实时时凡钟骗DS1288斜7扮和榆780晋5信电源电路组成润。功能实现系毒统模块，厨由于A/添D钳转换电路、信饱号处理电路、仍人机接口电路截、传感器和躬报警销电路组成。丽3盗.玩1奖主机息单元电路插主机模块是由灯主控芯仓片辩AT89s5窃2劈、押X504旬5盆、傲DS1288罢7桐芯片和电源电途路构成。它是美仪表的核心部谦分。电源电路欣提只供志+5捡v渴的稳定电源浮；些X504油5活防止系统死机弟，保证程序正盆常运行，内部系的洲EEPRO麦M毙有掉电数据存剥储功能，用于晃保存各采集通盐道的报警上限轰；肢DS1288溉7横存储当前时刻花之前发生梦的越1颤0码个历史报警记对录，包括报警欣的发生通道、的性质和发生时顷间，可以对时推、分、秒、年逆、月、日进行让准备计时，具陪有掉电数据存细储功能，以边萌日后实现可燃勾性气体的报警抄监督功能。总慕体连接如图乔3丰-嚷1巡。殃图愤3乡-茫1羞主机模块总连匪接图黄3款.薪1谢.1双A冲T89S5别2捎单片机想本设计中的主镰芯片采用美捉国劣ATME尝L许公司的伤。认控制器部分采弱用了衰美神国损ATME劲L梁公司的疮AT89S5欠2往单片机，计AT89S5思2遭是一个低功耗嘉，高性徒能晃CMOS犯8锯位单片机，片垫内雨含祥8kByt果esISP怠(In-sy寻stemp炸rogram禾mable惩)愚的可反复擦写展100厨0蔽次焰的雀Flas冈h住只读程序存储喘器，器件采决用庙ATME杆L炒公司的高密度垮、非易失性存帖储技术制造，狭兼容标偿准斩MCS-5汽1拐指令系统及诚80C初5锡1炒引脚结构，芯迁片内集成了通坊用安8哲位中央处理器坦和显ISPFl傅as谱h铸存储单元，功患能强大的微型江计算机锤的绕AT89S5匆2炉可为许多嵌入堪式控制应用系医统提供高性价坡比的解决方案李全钊、迟荣强：单片机原理及接口技术[M],高等教育出版史2003年磁。品AT89S5俘2牛具有如下特点祥：洞4坚0陪个引匹脚个,8kBy竖tesFl酱as炼h巴片内程序存储孩器欧,256b勺yte更s轻的随机存取数犹据存储器辱（您RA宴M数）妥,3甘2融个外部双向输恩入闯/惜输出易（屠I/扰O趟）具口驶,惜5似个中断优先柄级涌2隔层中断嵌套中静断讽,胃2愤个丙1敬6伍位可编程定时咳计数淋器强,绳2音个全双工串行革通信角口角,誓看门狗困（欢WD老T宅）电叹路真,护片内时钟振荡贴器妨，膝主要功能努表折特性中见禾表摇3耀-辫1假。李全钊、迟荣强：单片机原理及接口技术[M],高等教育出版史2003年跃此笑外役,AT89S肃5眼2复设计和配置了火振荡频率可吵为把0H叔z烟并可通过软件腔设置省电模式粮。空闲模式抓下滩,CP假U培暂停工纺作她,狐而咱RA资M忆定时计数鼓器亚,君串行简口绕,缴外中断系统可将继续工贸作场,肉掉电模式冻结商振荡器而保染存欺RA志M丝的数虏据庆,恶停止芯片其它译功能直至外中轮断激活或硬件蝴复位。同时该犯芯片还具梳有竹PDI价P丢、隐TQF杜P党和届PLC违C债等三种封装形时式兔,缸以适应不同产恨品的需求。顿表欺3敏-叨1词主要功能心表罩特性：各兼远容辞MCS-5膝1蹄指令系统缺8叹k付可反复擦牙写位(>100敏0租次吴）纽ISPFl碑ashRO命M稻3再2杠个双邪向始I/魄O获口刷4.5-5.押5父V息工作电压怎3潮个钉1坊6符位可编程定仆时轻/犹计数器园时钟频茂率俭0-33MH考z包全双魄工铸UAR来T寿串行中断口线另256隐x8bit基内泼部降RAM怎2贫个外部中断源害低功耗空闲和租省电模式受中断唤醒省电硬模式丈3谣级加密位殊看门狗镇（搬WD伪T伯）电路妈软件设置空闲隔和省电功能摩灵活眠的刊IS川P段字节和分页编慈程听双数据寄存器记指针牌图蛇3慎-呆2栽89s5勤2冻各个引脚缘在本设计中拾，山P0孝作为实时时清钟霞DS1288惭7变的数据传送总欺线斗；扮P2.障7窃作为片张选号C贿E班的冠接口戚用来使猾能偶DS1288馒7暖，竞ALEP陆接口揉用来锁存外接移存储器的地址可，龙R铸D迫和顽W盈R面接口分别接实筋时时钟布的蒜R扯D欺和厘W涌R想，用来读控制位和写控制外部鼠存储器的数据仗，什RESE降T舞接番X504够5牛的昏R添S斑接口受其看门赢狗监督读，迹P1.赖3织和亮P1.挪4法两个接口用来乱接手X504谱5劲的数据输入和撑数据输出慰；劫P1.塞1茅和恩P1.辣2挎接速X504啄5轿的片选接口和兔时钟接口。主剑机鹿89s5完2份完成对监控系胃统的数据采集其过程、采集方裤式和报警过程拔的控制。其最盟简单的连接图追如图驻3什-膨3安。惊图浮3李-广3色89s5形2美最小系统湿3劣.茄1亡.2挪DS1288望7浩实时时钟芯片扶及其电路建DS1288你7铜实时钟芯片的浇特点，略可作机为废IBMA脾T躬计算机的时钟遵和日历绪；稍与敢MC1468拍18安B蒙和垦DS128乓8易7狮的管脚兼容钳；歉在没有外部电轨源的情况下可处工醒作丰1窃0倒年泥；吵自带晶振及电灭池捆；歌可计算敞到查210帐0程年前的秒、分膨、小时、星期盛、日期、月、改年七种日历信宅息并带闰年补柏偿蝶；将用二进制码肠或敌BC群D凝码代表日历和芒闹钟信息窗；检有孔1原2淹和雕2嗓4饼小时两种制式施，脉1泪2练小时索有序A莲M哈和巨P建M家提示层；拢可选夏令时模辅式助；赤可以应用蕉与帐NMOTOR桥OL筒A涂和倍INTER哗L姐两种总线蹄；约数菌据痛/怠地址总线可以唤复用构；荒内随建起12独8坟字榜节吹RAM挡（化1揪4合字节时钟控制腾寄存器仔，英11醋4苗字节通洒用闻RAM借）；迅可编程方波输叶出参；衰总线兼容中断兄（比/IR猎Q抵）掩；尤三种可编程中拆断软。浙其嗽管脚名称及其怨分部蹦如呜图烛3-杠4堪所示。勉图练3挖-藏4叉DS1288蛮7州的管脚分布些AD0-AD酒7朝是双向地右址馒/姐数据复用总线建；僻N碑C胀是空脚翼；熄MO分T右总线类型选择昨，接地或不接巨时，选休择饮INTE腊L伏总线时序，蒙接弦Vc敞c硬是选严用喇MOTORO固L缴A棵总线时序擦；瓦C焦S步是片选，期当遇Vc耽c船低突于用4.25仙V黑时嘴，尿DS1288酬7备从内部禁止对核外序部诉C西S熟的操作，此时犹时钟杆和验RA拿M述都被保护起来吊；劳A侵S笑是地址锁艺存迹AL声E熄；似R/吧W斧在帝INTER拨L和总线下钳做爆/W线R食，信D棕S阶在捏INTE井L怀总线下谦做艇/R跟D弄；偷RESE吗T判是复位信号，奸系统上电复位绳脚要保持低电兰平似200M米S偿以上才可以正融常工作蚊；夏IR栗Q肌是中断请求输睡出，有中断请舅求为低电位，掩无就为高电位参，外接必须接市上拉电阻旬；杰SQ教W肃是方波输出；弯当遣Vc朋c挠低纽于怪4.25坟V哥是没有任何作拿用；训VC筑为让+5见V达电源幻，樱GN参D突是电源地。撕其捧DS1288摄7井芯片迫地址分部如杂图疲3-筹5春所示。妄图沉3阶-5献DS1288肿7耗的地址分部肤莲绝所有地址包夸括坡11骗4雹字节通旧用僵R搂a识m右、此1山0乔字节用于记录碑时间、日历、豪闹钟绞的艇RA幼M兼以及字节的控童制、状阻态够RA斜M汁。所有字节都萍可以在除以下念的情况直接读御写，除了寄存谷器拳C召、路D厉和寄存器圆第畅7贱与秒字节的高滴位为只读DS12887数据手册[OL]，DALLAS公司出品吸DS12887数据手册[OL]，DALLAS公司出品垦图生3勒-6尼DS1288延7散与骗89S5臂2武的连接竟本设计腰中昌DS1288年7虾的假D通0羡到反D民7羞引脚业接韵89S5谱2外的浪P纯0述口作为数据和茎地址的传送通辈道。片浅选番C预E证由单片机胀的遭P2.稠7寨控制信号。因翠为要涉及到外横部存储设备的流写入和读取，顷所块以栏DS1288贝7味的焦R贡D的和闭W明R典两个引脚，直述接绢接康89S5感2束的蜓R鱼D仍和孝W础R明两个引脚，可剥以实现外部存仁储的通信控制裁。园而负A乖S搬引脚自然接到塞单片机比的江AL受E雁引脚。征要使熊得机DS1288断7钩可以正常的工戚作，就必须使前得鲜RESE萝T咸置于低电垫位殊200m裳s鸦以上，所以逮在援VC厨C颠之间连接一个朽电阻并直在挡GN彩D后之间逗连接一个电容惹，这样就可以谢使得充电时间将保持添有妖200M愚S焦以上的低电位赔，并且正常工豪作接上电监源妈VCC俯。其余引脚在小本设计中均没根有涉及到，所呢以给于置空处肌理。图眉3瓦-6号就是本设计中溉的电路连接实脆际情况。歌3带.市1邻.3漆X504勺5挤看门狗定时器恶及复位电路毯X5045拾的特点先是一种集看门渠狗糟、电压监控和露串快行乒EEPROM辰质三种功能于一经身的可编程电俗路。这种组合诵设计减少了电臂路对电路板空节间的需求氧。铅X504雾5症中的看门狗对送系统提供了保护护功能。当系机统发生故障而驶超过设置时间走时，电路中的待看门狗将通呆过罪RESE祸T汗信号赢向凯CPU饱劲作出反应层。己X504剖5饿提供了三个时那间值供用户选围择使用。它所垮具有的电压监愚控功能还可以必保护系统免受跪低电压的影响总，当电源电压永降到允许范围红以下时，系统晓将复位，直到挽电源电压返回扎到稳定值为止烦。姻X504升5卷的存储器拘与奇CPU猾叫可通过串行通厨信方式接口，漫共杨有垮409华6近个位，可以加按殿512x冠8晨个字节来放置同数据素。可以存用放私51华2缠个字节，可擦毛写编10盏0瞒万次以上并且亮存干储挠10虾0拣年。X5045数据手册[OL],Intersil公司出品。厘图蚕3能-7亿X504子5父引脚证X504椒5暖的管脚排列如过图乓3租-7收骡所示，它共龟有牲8弃个引脚，各引恼脚的功能如下蛙：讽CS穷喝：电路选择端同，低电平有币效设SO翁勉：串行数据输庄出端拖；赢SI允绪：串行数据输利入端罪；耐SC尤K惨：串行时钟输螺入端靠；短WP寄五：写保护输入捏端，低电平有专效样；迫RESET赌轰：复位输出端舅；婆VCC乐数：电源端辅；味VSS副肚：接地端。伸本设计中由葬于自X504抹5捧是利监用恢SP然I微通信协议的，鹰所以电路连接塞十分简单枪。枯S列I灶和难S怒O擦分别胶接好89S5庸2氏的市P1.帐3称和姓P1.天4宁用作数据的传统输使用。未而旨C眼S蓬和瓜SC冒K颤分别接单片机梨的芹P1.很1耻和尾P1.愁2恢用作控制端口圣使用。敲而唤W阅P捷和施Vc隐c作是直接接电源野，详R川S结上廊拉援10蛾k冠电阻接电源，并并且接多上愉89S5累2降的必RESET湾引脚，用作控察制单片机复位务信号使用，并奥且上电复位。锄设计中所用到驼的电路图如图傲3勒-8风所示远。害图房3导-8尽设计浊中符X504岁5殃的连接帆3缸.义1球.4臂贡电源电路盛电源采用黄直流电源变压夏器输菠出皆12极V骗的电压柏，其电源连接刃电路如虎图模3-脆9普所示，蜘并由正去耦共电容、瓶开关、伏708烟5挂稳压器及电源能指示灯组成育。直辩流报12V转再经过电容滤连波蚁，雷780品5鸣集成稳压器稳茶压成为稳定暮的丹+5妥V暂电源，用一个垃发光二极管指禾示灯指示电源诊状态。惭电路安全稳定陕可靠，测试电匪压望为冲+5产V喘，并且施在病12枪V崭和手5弱V音电路中引线排聪针，以供日后包使用。单片机制作专辑[J],《无线电》杂志2003.3单片机制作专辑[J],《无线电》杂志2003.3垒图纺3世-9止电源欠连接锦电路妈3热.各2废功能幕模块谢部分呈该部分中主要回由数据采集模丧块、人机接口南模块、信号处细理模块示、块IS振P直下载程序模块仗和声光报警模债块。可以实肥现最89S52辅单片机的对传快感器信号进行衰采集计算比较润，并产生相应搂的报警措施。旷人机对话方面飞，可以通过键天盘和显示来调枣节各个通道的包设置值，并且蠢查看现场测试居值。并且自行垮进碗行体DI僵Y消的夏IS惹P过程序加载模块书，可以对程序葛进行烧写。湿3组.脆2片.1蛾TLC254相3售的数据采集单夜元家本绍设计友A/剂D更转换器选择得了的TLC254诉3凝，该芯片是芒T向LC254歼3净是德州仪器公歉司锄(TI带)育新型模数转换瓦器帖(ADC寺)恶，具续有虏l零2蓬位的分辨率，口使用开关电容透逐次逼近技术煎完殖成灵A颂D务转换过程，提槽供的最大采样宵率潮为乞66KSP赔S日，供电电流仅变需抽1mA皇(任典型清值含)占。它除具有高誓速的转换器和嫩通用的控制能疯力外，还具有航通用灵活的串称行接猴口洋(SPI薪)慰。它被广泛运中用于数据采集翁系统挡。俗TLC254避3佣是珍l丛2庭位开关电容逐摧次逼近钞型库ADC油纸每个器件有三运个控制输入端腥：片役选矮(CS职)绒、输矮入母/蝴输出时棉钟奉(I/OC途LK宁)槽及地址数据输三入离端君(DATA做INPUT奔)台。它还可以通扰过一个串行校的柴3尾态输出叉端碑(DATA牢OUT调)袋与主处理器或架其它外围的串掌行口通讯，输令出转换结果。哑通过编程器件据的伤DATAI辆NPU煌T权管脚串行输入阁的欺8拘位通完道辨/姜方式控制字节蛛的士高共4象位维(MSBs束)残，可选疗择版1锣1魔个模拟输入通佳道中的任一个夏。可用同样的仿方法选用另外夕三个测试电压坛V茎REF+巡、泊V熔REF-纯、奶（颂V杠REF+绣+V维REF-照）替/2,耀用于转换器的做枝正或其它用嚼途。通道／方抚式控制字节的踩低四江位厚(LSBs巨)卡用于选择输出航数据的长歇度扬(选8市、寿1饥2酸或慨1厘6裁位廉)疯、输出数据的适顺拐序皇(精以崇MS住B切开始观或肾LS高B鸣开蝴始舍)莫和是否需要单激极歌性远(文二进精制群)猛或双极馋性迷(静二进制补睛码叉)凭格式。量TL灰C2543拴的挽功能购特点保，庄12bi飞t护分辨耍率疏A史／睁D纳转换器；在工酿作温度范围驴内界10顺u结s猎转换时间灌；守1千1乌个模拟输入通锦道朽；预4)升3耗路内置自测试搞方式；采样率答为旅66kb/属s蚀；嫌线性误考差肥+1LSB(苏max打)患；有转换结滚束佩(EOC啄)日输出；具有单列、双极性输出庆；可编程痒的惠MS晃B党或亿LS植B缎前导；可编程桂的输出数据长技度TLC2543数据手册[OL]，TexasInstrument公司出品辆。估TL焰C2543锅引脚介绍组如弄图帅3-1变0膊TLC2543数据手册[OL]，TexasInstrument公司出品给图中3丢-潮10约TLC254率3票的引脚图收AIN慢0步—咬AIN1毅0曾为模拟输入端摊；福／膜C摧S午为片选端蹄，铜由高到低有效废，由外部输入隙；践DI艰N升为串行数据输喇入端决，卡用于选择转换执及输出数据格竹式界；鞭DOU裤T豪为袭A拜／音D俱转换结果的三泊态串行输出端雕，像A阳／瘦D物转换结果的输脾出端景；转EO万C剖为转换结束端悬，持向外部输出续；硬CL冬K如为易I况／拘O烂时钟果，鞭由外部输入局；店REF睬+铅为正基准电压妖端绿，刘一般想接祖+5V饿；软RE践F骑一为负基准电程压端监，红一般接地轧；密VC捕C岁为电源杂，迫一般度接厅+5V叫；诉GN峰D记为地。班TLC254桂3闷的工作过程分间为两个周期遇与私接口时序含，分别为悔I/O裂周期赌、摧转换周期撤和亡接口时序怕。隆a)I/除O猴周期丧I/垄O爱周期由外部提祸供庆的药I/OCL权OC兴K川定颂义朴,编延杀续案8算、贡1辰2胞或跪1饥6谢个时钟周校期烈,累决定于选定的委输出数据长度下。器件进色入蛛I/叨O盐周期后同时进饲行两种操作。遣在镇I/OCL绒OC携K劳的叉前鸣8笑个脉冲的上升物沿缎,胡以锁MS纺B篮前导方式缠从蛛DATAI泡NPU栏T丛端输禾入吨8帮位数据流到输稍入寄存器。其绑中阀前缠4漫位为模拟通道兼地患址送,弹控轮制晨1组4促通道模拟多路虾器臣从悬1思1龄个模拟输入和犁三个内部测电垄压中选通一路丈送到采样保持蝴电德路吉,稼该电路从闯第度4够个影I/OCL必OC抱K莫脉冲的下降沿挽开始对所选信侨号进行采玻样著,结直到最后一累个腰I/OCL龙OC箭K版脉冲的下降沿锁。衬I/僚O犹周期的时钟脉伏冲个数与输出孟数据长首度帜(匪位视数谁)禽同时由输入数稀据吨的邮D叮3债、就D偏2恳位选择漠为骆8塔、胳1晨2涌或慎1悟6扔。当工作今于没1金2杀或傅1红6扶位观时恐,亿在否前净8搏个时钟脉冲之剥后代,DATA戒INPU库T比无效。绑在扶DATAO助U鹿T将端串行输蛙出辆8氏、麦1但2馅或午1棒6辩位数据。训当幼C扰S立保持为低结时摄,霸第一个数据冤出现球在酿EO沃C丛的上升沿。若休转换静由意C满S刑控阀制盐,茂则第一个输出识数据发生叉在惹C途S包的下降沿。这振个数据串是前吃一次转换的结法果党,文在第一个输出围数据位之后的鉴每个后续位均习由后续参的虎I/篮O跟时钟下降沿输吐出。果b)服苍转换周期御在嫁I/海O比周期的最后一垄个蔽I/OCL两OC豆K沈下降沿之后后绞,EO摇C继变盯低灵,格采样值保持不拍变亮,雄转换周期开沫始旅,亩片内转换器对签采样值进行逐炊次逼近故式摊A/略D读转见换极,东其工作由约与厚I/OCL援OC司K战同步的内部时通钟控制。转换险完成恭后固EO形C疏变萝高蒸,敞转换结果锁存洗在输出数据寄费存器抹中境,悔待下一怜个魔I/勺O识周期输出泄。馒I/凭O拨周期和转换周桥期交替进稳行狂,拴从而可减小外叮部的数字噪声辨对转换精度的五影响。c)接口时序柳可以用四种传凝输方法惊使录TLC254狮3量得到姓全喘1撒2嘉位分辩部率铅,乎每次转换和数雹据传递可以使众用代1杠2双或载1赔6观个时钟周期。性一个片选脉冲赞要插到每次转周换的开始目处梢,特或是在转换时困序的开始处变臭化一次后保持产为蜘低销,温直到时序结束浆。耳根据芯片的规刃范和要求，本堪设计婶中桑89S5考2证的馅P2.荒0美接豪上爆TLC254抹3圣的显I/Ocl毒k由用于目在遍SP荒I沾通信中做模代拟率cloc快k朽用瞎。午TLC254晴3徐的寄C截S注接萄在晴P2.魄3吸脚，作为片选逆使用精。符P2.驳1详和躲P2.鞠2污分别接上输入毁ADIN斑和输出简DOUT欲引脚挪。屠Vc茧c午借镇+5贩v猴电源六，舟GN究D械接地，各路模饰拟接通道接数细据处理后的信犁号。倒而帮REF崖+集接颈+5羽v窝基准电压颗，讽REF洽-纠因传感器不同蜓，则有可能集接杠GN尖D群也可以桂接释+1妻v点基准电压。胆当使盯用忙TLC254健3却这带种瓣1提2世位停A/临D温器件时，每个记模医拟式I芒C们的电源端必须皆用一校个杜0.访1踢μ嚷F效的陶瓷电容连悔接到地，用作关去耦电容。对傲模拟器件和数御字器件，电源艇的地线回路必两须分开，以防么止数字部分的仰噪声电流通过报模拟地回路引室入，产生噪声橡电压，从而对族模拟信号产生统干扰。使喂用灶TLC254奔3驼时一定要注意止电路板的布线跪，电路板的布安线要确保数字旨信号和模拟信联号隔开，模拟鞠线和数字线特留别是时钟信号匀线不能互相平德行毕总体设计如图较3藏-埋11亿。榜而在基准电压俗方面，为了适新应不同传感器尿的要求，利朋用虹LM336-梯5.胃0等经过电阻调节难和分压，得们到摸+5座v点和懂+1哗v意的基准电压，某如图致3席-裹12职所示。这样可流以灵活的处理在各方面的数据盛而且可以达到共基准电压的稳昼定性，不会收陪到电源电压的屯干扰。葱图佩3膝-您11叛TLC254秆3况的总体设计姓图奥3附-贪12题基准电压的设牢计海3拌.员2垒.2东HD727析9呼的人机接口电肿路模块迹HD梁7279A蓝的特点是顷一片具有瓣串行接口父的怀担,吃可同时驱掉动尝8招位共阴极数码逼管的智能显示沈驱动芯片。该伏芯片可连接多国达您64腿僻个键的键盘矩天阵锡,硬手并含有去抖动鬼电路发。膝HD遣7279A时芯片内部有译畅码象器那偏,炭可以直接接临受墨16周汪进制这码虏投,链并且具宗有脉2激种译码方式和较多种控制指悄令始敲,竞如耐:裹消隐、闪烁贴、微垮左移易、趴灰右移劣、翁轰段寻址等。可近以广泛应用在乎仪器仪廊表烫请,打工业控鞠制址均,喂条形显示艇器涛的,肆控制面板等领砖域。励串行接口，无伴需外围元件可各直接驱羞动添LED纸；师各个独立控制析译仙码贪/鹊不译码及消隐厨和闪烁属性战；推循环左移和右庄移指令字；它具有段寻址指裹令，方便控制猪独术立余led海；裁6迁4歼键盘控制器，育内含去抖动电粘路厉。磨HD727怒9武的引脚介绍如矿图娘3-1缝3什所示。育图必3欢-宏13会HD7279踢A愈引脚德HD艳7279A百是标俩准馆2暂8逢引脚双列直插丰式芯片。引裙脚脖1,2(烧VDD存)篮为正电陈源活;束引虽脚惕3,5(先NC搭)础不连登接毕象,花使用时要求悬寄空党;牌引井脚帆4(VSS彻)架为接地评端威;轮引蛛脚完6(CS坦)立片选输入认端驳糟,鼠此引脚为低电淹平础时脑清,软可向芯片发送响指令及读取键慧盘数进据寻;找引揭脚渴7(CLK纹)岭为同步时钟输屈入筝端渣隙,翠向芯片发送数亿据及读取键盘猪数据临时来款,悠该引脚电平上浩升沿表示数据己有交效掘;慧引知脚洽8(DAT弦A优)律为串行数据输刚入仆/桃输出挑端隆巨,置当芯片接收指庸令喷时巴,齐此引脚为输入干端筝;竖当读取键盘数上据从时屈,属此引脚怖在父‘足读清’弱指令最后一个幸时钟的下降沿晴变为输出连端赠;叨引膜脚山9(KEY童)丸为按键有效输驴出亦端新艇,蜂平时为高电肝平逼录,斯当检测到有效笛按键激时珍斤,挤此引脚变为低乱电先平握;鄙引凭脚岸1帮0是～排16(S反G想～砖SA移)冠为荒段浩g荐～散段复a壳驱动输挖出古;徒引落脚酷17(D跌P驰)缎为小数点驱动亮输膊出厨;活引雁脚胜1棵8限～盖25(DI欣G棍0顶～求DIG7婶)困为数亭字鸭晶0功～覆7岔位驱动输宋出畜;超引劈脚湖26(C瞒LKO)毛荷为振荡输出贸端吩;休引掀脚剥27(RC苏)疑为络R歪C每振荡器连接森端济;得引缩脚瓜28(RE客SET面)为为复位端。替HD727派9获的托指令通信钻是变采用串行方式涌与微处理器通丰讯狭缠,误串行数据催从瞧DAT选A惊引脚送入芯御片怠烈,要并叔由绵CL柏K萝端同步。当片翅选露端编C届S查信号变为低电丝平丛后谱,DATA恢往引脚上的数据产在游CL晴K赴引脚的上升沿伴被写熄入携HD拢7279A铁侦的缓冲寄存器咱。锦HD亡7279A肯的指令结构有情三种类处型宴(冻表缘1):1宅1情密不带数据的纯晓指坡令井肺,窃指令的宽度困为赠8翁个稠BI昏T姐位滔析,歼即微处理器需编要发咽送渴8挺烟个外CL将K心脉也冲造;21肤备带数据指恳令驶深,膨宽度若为摩16床哀个龙BI竞T蜻位匆往,待即微处理器需宗要发老送组16侮选个盲CL添K衫脉洁冲沾;3钉1衣读取键盘数据舌指支令岔陷,慰宽度凳为哈1蜻6惯个昏BI惊T环位躲愿,君前帅8涌个彼BI催T四位为微处理器躬发送铸到扩HD棕7279A猛的指蹈令娃,雷后奉8肃个番BI俩T宋位抢为筹HD恐7279A轿返回的键盘代馆码。执行该指王令智时关,HD干7279A劲恨的缝DAT任A罚端在反第役9忆个寒CL虎K誉脉冲的上升沿扁变为输出状净态气恩,概并以炎第翼6惯个脉冲的下降被沿恢复为输入蝇状丑态膀悟,映等待接收下一例个指令。样电路接法和注繁意事项涨是壳比较关心的部席分。闷HD夺7279A作应连接共阴式社数码管窗，挑无需用到的键晒盘和数码管可路以不连接，省宵去数码管或对蜂数码管消隐属征性均不会影响该键盘的使用。牲如果不用到键镇盘，则连接到定键盘皂的霸8萌只争10顾K台电阻钉和暖8哪只行100讯k亩下来电阻均可凭以省去。如果授使用了键盘，毯则要在电路中燃的宅100梦k传下拉电阻均不川可以省。实际蜂中下拉电阻和呈位选电阻应该友遵循一定的比喂例，下拉电阻外应该大于位选桃电阻瓦的覆5秒倍而小尽于奔5仍0臭倍。下拉电阻啄为码10K-10享0潜k粥，位选电阻榨为辉1K-10穷K门。下拉电阻尽侵可能的小，可拉以提高键盘的站抗干扰能力。突因为采用循环闯扫描工作方式璃，采用亮度高涉的数码管可以和解决亮度不够捐问题。HD7279A数据手册[OL]，比高公司出品驴HD合7279A编需要一个外接劫的属R吐C屯震荡电路，经必典值珍是往R=1.5版k借，沿C=15P炉F俯，并且尽量靠帮近芯片，使之趋电路连线最短锯。复钥位劲RESE袖T狡可以直接与正盈电源连接，摄需要较高可靠型性时可以接一签个外部的复位强电路，或是蔬有燕MCY极U陪控制。在上电闲后大约经役过馅12-25m音s铁的时间才会进稻入正常工作状蜘态。上电后所何有的显示位祥为时‘怠显透示史’圆和怜‘匙不闪疯烁佳’哗。当有按键按薪下旋，块KE睛Y含引脚输出变低渴电平，此时接散到读键盘指令短时，将输出键吸盘代码。兰因为芯片直接税驱卵动袖LE丹D砖显示，电流较雕大，且为动态匹扫描，如果该尼部分电路的电赚源线较细较长鞭，可能会有电遭源噪声干扰，望所以倡在圈HD亦7279A竭的正负电源端奔并上去耦电容范，提高电路的宽抗干扰能力。隶图狱3望-刊14嫩HD7279圆A恰的总体连接誓本设计中土总体连接如图弄3绣-贞14捐采用经典的连鹿接方法，电路释安全可靠，抗粉干扰能力强。耐其拾中完89S5亿2麻的朋P1.雄5眠连耳接绑C皱S极做片选使用款，障P1.划6惯连堪接葡CL器K很做模拟时钟使递用蜜，揭P1.屯7踏接攻DAT导A决做数据传输使拦用。节K皆e摩y乐接单片机的中攻断直INT摄1候，作为键盘中资断程序入口控唇制。接法如图猛3阴-舞15友。而与共阴奥极误LE常D亚显示器接法基阴本也是很经典肥接法一至，只土是利用了坏0什、辅1酿、想2景、补3撇、烟4拆、纠5繁、差6乔、的7交作为使用的键歉盘，加上解电源汇去耦电容。如逆图谋3邀-奥16娱。雹图跳3等-弹15梦HD7279饭A付与欠89S5弯2婆的连接脸图撕3墙-茄16楼HD7279荒A妹的其他器件接铜法兽3撞.炭2智.3备数据处理模块钻在许多需要迹用及A/龟D秩转换和数字采欲集的单片机系揉统中，蜓多数姑情况下，传感那器输出的模拟傲信号都很微弱橡，必须通过一阳个模拟放大器朗对其进行一定单倍数的放大，镇才能满寻足手A/毫D隶转换器对输入而信号电平的要裳求，狸在此印情况下，就必抱须选择一种符午合要求的放大脉器。幼本设计中涉及钞到多个传感器鼓，而且每个传誉感器的输出信瘦号不一，有些布是输出电压信徐号，有些是输纪出电流信号（歼工业用），所推以本设计中采下用不同的方法趴作为信号处理拉。完工业模式所输位出的是池4-20m框A致，可通过精密饺电瞒阻爱25矮0奉欧变召成兄1-5六v弦的电压信号，棉再经过阻容滤奔波的电压信号探传限给唱A/母D巩转换芯片。这限就需要两个基宪准电压慌，欲+5程v封和殊+1押v筑。而本设计耗的庆NAP-50识5炊是输叠出郑0-50u抄A迫，则可通过精晒密电养阻落100喷k别来解决。南图辫3概-卫17疯工业模式处理垦模块睡电压信号输出萝时，需要采用危放大器，才能傲够正常窄给弱A/馋D打芯片使用。本掩设计采用的沃是威LM35争8压放大器。终仪表跌仪器放大器逐的选型很多，员我们这里介绍浩一种用途非常腰广泛的仪表放袭大器，就是典统型的差动放大萍器。它只需眠高精换度灰LM358库和几只电阻器涛，即可构成性尖能优越的仪表抄用放大器。广舞泛应用于工业唐自动控制、仪菠器仪表、电气馒测量吹等末数字采集的系坏统中。非本设计中差动咬放大电路结构值图如下：A1∞A2A1∞A2∞R8R8R7VoViVi1Vi2I刷图聋3究-踢18心差动放大器结困构图料推导过程表：解I=呀Vo=(R呜8适+R绵7尺+R秩8震)I=(1+劲)V阴i锐，则Avf=1+巩图书3匆-黄19厦LM35巨8当引脚芝LM358竞（图横3粗-牢19迫）抬内部包括有两饿个独立的、高林增益、内部频吧率补偿的双运辉算放大器，适却合于电源电压斩范围很宽的单望电源使用，也盟适用于双电源土工作模式。它逢的使用范围包怜括传感放大器隆、直流增益模杨块和其他所有膛可用单电源供懒电的使用运算鞭放大器的场合特。卷3浮.妻2魔.4任声光报警模块乳当发生报警事煮件时，除了报售警显示外，还咏要有声光报警丢功能。用声音救或是灯光报警痰时，连续的声南响或常亮的灯木光往往不易被当人们的警觉，扎只有断续的声关音或山所的灯乘光才能取得最拍佳的报警效果廉。就利用时钟挠翻都转捷P3.林5滨和筒P1.0挽来转换电平，劳产生短促的报墓警声牧音或闪烁灯光歪。豆图铺3携-软20宵声光报警电路磨3递.丝2罩.5剑IS宫P克下载电绪路泼DIY渔利消用磁74HC37钓3炉N次芯片进行下载溉模块的设计，蚕并夸有狮25PI轧N仗的串口进行与猫电脑通信。在窄靠近芯片和电渣源的地方苍，叹5V味券和宁GND千均之间加焊几宗片监0.覆1墨μ朝F岔的滤波电容（择即系统电源部近分电路原理图缝的诚图平3-8疤中跑的猴C查3家）剪俭，不然会有数杨据错误甚至不叛能下载的问题魔。疫IS位P确下载线的引线惨不要太长，不腿然抗干扰能力者差，一般小膛于例2棍0贿厘米。如果想观延长距离可以副买一条公对母穿的并口延长线胃，在电脑的一依端将并口扩展木出来。吓在球ATMEL古们官方是推出百了尤10PIN杰遣接口的延长线咽标准的，这种险接口线具有良先好稳定性。我农们考虑介绍成柿本，我则采用轨最节省口的鸡6PI野N维连接线，接线解方法可以自由嘴定义，只要有子电源汁和柳枕4诞条数据线就可盲以了。具体连漆接如下图逮3醋-露21叔。钥串口榴的草1洗、王1挪5匀、阴1尼6孙、怒1罗7匀引脚分别连打接届74HC37考3爽的手O价E悠、亏1霸Q图、湾4拾D碗、汁L燥E湿，洲74HC37庭3脖的犁0斯D蹦、膏2萍D摆引脚接上拉电哥阻扰2.2疾K轿接到电缠源毁+5肉V探，并且妙接卧10繁0肌欧电阻接到串还口的狠第俱2歇和雕第蚂5嫂引脚。劣而朋0铃Q宵和勒4赏Q飞分别直接接电到距89S5氏2国的泄P1.泳5灾（漂MOS昼I辜）原和辩RS蚁T拒引脚，膨而曾1映D斑和球2航Q姻引脚分别接上晃电驼阻绸10过0废欧串联枣到霞P1.辈6达（镰MIS劳O损）肿和外P1.机7亮（朝SC头K袍）引脚。电喊源掌Vc出c勾接座+5礼V跟，宇GN朽D庄接地。籍图述3匙-警21酱IS件P红下载模块电路拣3.吴3持传感器的选辰用贸对于煤气报警带器的实现，感乳应器的选择也摧相当的重要，疏是系统重要的浪组成部分之一演，其性能对于浆系统的精确度孤和实现范围有拆这相当大的影朵响，也是体现些煤气监控发展盒现状的标志。何道清、张禾：传感器与传感器技术[M],科学出版社2008年。僚可燃气体的危勉险性主要视其盐爆炸极限，爆乔炸下限数值越既小、爆炸下限匀与上限之间的裳范围越大，越烈危险。有许多静可燃气体同时姿具有毒性。何道清、张禾：传感器与传感器技术[M],科学出版社2008年。爆表介3-邻2垒典型可燃气体跌的主要特性堆气体名称抖化学式买爆炸界姐限溪/Vol%桨容许浓阳度蓄/ppm陡比重（空电气江=袜1狼）汇鸦碳化氢及其派绞生物格甲烷烘CH4矛0.6歼丙烷舟C3H8鱼1000吵1.6料丁烷嘱C4H8脖2.0红汽油气裹500炒3.4舱乙炔优C2H2寺0.9饮甲醇旱CH3OH鲜200型1.1像醇踏乙醇唐C2H5OH虫1000刊1.6剃醚扭乙醚良C2H5O泪2.6浙无机气款体掌一氧化碳瘦CO突50蚂1.0醋氢编H2鉴0.07协其中贿C观O桑的气体毒性是辰对人体有非常扛大的伤害的，积见下善表孤3-棍3咽表骆3-河3锡C欣O眨对人体的有害郊程度灾空气中一氧化由碳的浓度钉吸入时间和中器毒症状竖200ppm杠2-余3浸小时前头部轻贵度头痛口400ppm莫1-扬2名前头痛恶驳心锈2.5-巧3逃后头痛胳800ppm影45行脊分钟头晕眼争花颠2山小时精神失访1600pp歼m狂2形0虫分钟头晕、头蒸痛眼籍花波2东小时死亡伍3200pp浅m即5-1践0看分钟头晕、头仿痛、眼贴花恋3砌0脊分钟死亡确6400pp折m撕1-缘2僻分钟头晕、头短痛、眼倘花事10-1嘱5刺分钟死亡梳12800p蛾pm叉1-芒3拼分钟死亡杠在设计中考虑民到的是家庭的外情况，是特别央对于一氧化碳硬会中毒，所以件选用很了森MQ-帖9晶比较适中而且底价格比较便宜古。而工业级别旗的传感器选择英了烈NAP-50框5队型电化学一氧眯化碳气体传感亩器屑，精确度高而假且稳定，适合鹅工业上使用。待3.洗3侦.体1锐NAP-50历5志型粉电化学式端传感器垦（惭1拢）樱传感器基本结爪构：虾气体传感器由拼工作电极、对木电极、参比电组极、电解质、蛙液体保持材料抛、过滤干扰气拘体物质、贵金岗属引线、接线难柱等组成，使为用的典型电极五材料包括铂、厦金、银、铑、耻碳、钌、钯等和，传感器信号砍通过引线传导拆到外部电路，斥通过放大等处抓理进行显示潮，如笑图博3-2稀2锄所示钳。为了提高对陆被测气体的选殖择性，通常在叉传感器通气孔足位置设置过滤图剂，以消除干旦扰气体造成的悠不准确信号侄。蛇图挺3-协22杨电化学气体传秘感器典型构造狼（括2白）摄电化学气体传偶感器优点：泄1旅）气对于气体的浓抢度能够线形输衬出信号重现性升好绳2创）聪对被测气体具钟有良好选择性盘，沸不受温湿度的现影响喝3锹）召空气中的输出炉值漂移小，可朗以获得稳定的转输出信号直4呼）恶功耗低，电池鄙即可驱动器工燥作肤5欺）惰体积小，重量金轻，作为便携竹式仪器首选迁6匠）况本质安全结构积，机械性能稳啊定筒（描3批）查电化学一氧化症碳气体传感器穗基本特点：跨本质特征：刑NAP-50木5室型电化学一氧振化碳气体传感你器属工业级别愁产品，通过成毁熟的电极制备尺处理技术及传柳感器结构设计绩，使其具有长故寿命、高灵敏牢度、液体密闭膜性良好等技术贼特点。传感器陈与外部电路连落接部位通过接棵插元件完成，显利于传感器与括电子线路的兼洁容与互换。产稻品组装工艺简陆化，有利的降丰低了产品成本咳。螺用途：工厂一县氧化碳浓度检溪测仪器；气体撞计量器具；空厅气质量监测器呢；气体变送器贿；便携式仪器内配套元件等等恳。静NAP-50铲5赌的闹工作及保存条况件摄：食排工作温度蹈-掏2籍0申—耀50火℃视工作湿苦度捉1莫5炸—府90%RH蒙保存环境温兄度关0瓣—熊20旷℃窑工作气居压碌1atm±泪10%撤保存期妖限掠6啦个月以内密闭易容器衣检知对象气体静一氧化碳袄测定范弯围具0杂—田1000pp涌m教输出电安流考40±10n撕Appm渣重复性误运差果±2%艳响应时兽间然(t90)<起3侨0按秒鸽基准线位里移逢(-2片0妙—凳50表℃丛)<100蒜ppm蝇图软3-钩23庸域露灵敏度特性曲究线妖唇悟文壮意书丹图废3-馅24示伍拜应答特性刺3.另3乌.乳2艳MQ-蒙9夸半导体气体传避感器行MQ-及9绳传感器因装有治活性炭过滤器舅，消除了杂质姜气体的影响，哪对有机溶剂或衔其他挥发性气俯体的灵敏度低下，而对氢气和讲一氧化碳的灵粪敏度高，非常抗适合用于检测改人工煤制气。辞在这里我们主奉要他对对氢气碗的检测功能能迈。岗下图是典型的趋灵敏度特性，录全部是在标准屯试验条件下得锅出的结果。清图演3-化25贪灵敏度图眯纵坐标以传感极器电阻比道（句Rs/R嫂o惯）表示宏，到R真s位，玻R齿o台的定义如下迈：乒疑Rs透侄＝不同浓度气需体中的电阻为值围折,娃Ro冬斜＝匆1000pp棋m写一氧化碳中的熄电阻驻值杂蚂基本测试回路岭：遍瓶此传感器需要稍施杜加溜2休霸个电压：加热勇器电压暗（盈V历H箱）和回路电压羞（者V度C前）。这务个卧V锯H阶用于维持敏感要素子处于与对霉象气体相适应蜻的特定温度而繁施加在集成的名加热器上霉。港V叼C坦则是用于测定氏与传感器串联跌的负载电阻涨（纵R末L否）上的两端电般压枪（休V兴RL挑）。这种传感给器具有极性，辛所丸以令V匠C势需用直流电源亿。只要能满足来传感器的电性湾要求寿，嫌V咱C喷和敬V羽H秃可以共用同一岔个电源吊电周丘哭路。为了将判骄定值水平最佳愉化，并使敏感鼠素子的功耗浙（伪P灿S涂）低绘于些15m痕W上的限度值，需释要选绢择邀R容L戒的值军。而耗MQ-仆9绍的管脚连接如拳图乒3-2歉6挪所示，御1顿或悠3遗接传感器篮，节4伪或勺6扣接传感器浓，骡2抗弟和邻5像接加热丹器陶勤图授3-轨26背死女基本连接勾MQ-9娱传感器叫的工作原理是绵它的争表面电呈阻颂Rs到详，是通过与其遭串联的负载电训阻稀RL丑缎上的有效电压绞信罗VRL番队输出而获得的旬。二者之间的因关系为：帆Rs/RL认=(Vc泊-VRL悼)/V躲RL丈图康3诸-场27掉为利用图赵3狱-式26袋回路测得在传主感器由洁净空浓气转移至一氧霸化碳或甲烷气负氛中时文，致RL症章上筝乳的信号输出变锤化情况，输出筐信号的测定是速在一个完整的蔽加热周期（由堤高电压至低电效压吴2.5烫渠分馅抵钟精状）或在两个完庄整的加热周期骡内测得。图3-27厅MQ-9咏幕型气敏元件的婆敏感层是用非恒常稳定的二氧湿化锡制成的。寸因此，它具有画优秀的朵长傅许期稳定性，在街正常使用条件皱下，其使用寿促命可扫达煎5薪弄年。灵敏度调整：贡MQ-9冬顶型气敏器件对株不同种类，不堪同浓度的气体恶有不同的电阻简值册。阳阔因此，在使用昂此类型气敏器禁件时，灵敏度葬的调整是很重丈要的辰。萝钥我们建议您嘉用圆200pp桐mCO次头或蚀1000p给pmLPG抄材、秤5000pp贼m湾粒甲烷校正传感亦器。当精确测插量时，报警点露的设定应考虑帅温湿度的影响某。与灵敏度的调整浸程序：快a.乔掌将传感器连接毒在应用回路中猾b.豆悔接通电源，通我电老衡化索4王8痰小时以上。窃c.叔泽调节负载电阻轨直张到拴9雄0恳秒末时获得对佳应于某一个一慌氧化碳浓度时瘦所需要的信号听值。闹d.范纠调节另外一个杀负载电阻直耽到养60愈学秒末获得对应歼于某个甲烷狼或皆LPG车偏浓度时所需要旋的信号值。字3鞠.4奇硬件设计小结秘在接到毕业设僚计题目四为煤气报警器恼设计。本经过考虑和查警找个方面的资危料最终确定了嫂煤气报警器的您具体方案。方娘案是利尖用铲89s5爷2台单片机作为主汉控芯片速，话TLC254恨3爸作叫为砍A/真D衣转化器纱，告X504辽5树作为硬件看门指狗，并且作为肚储存报警上限气，您DS1288搭7屑作为实时时钟尾模块计时并储顷存报警记录，里两个不同输出已的传感器和信欧号处理模块。刑确定好模块就骤进行硬件设计危和原器件的采娃购，并且在秧田刚括老师的实验室木进行焊接和调碰试。具版图设计中考搁虑到美观和稳驳定，尽量使用酒走锡的方式进找行设计。并且膜在设计中加入烧了不少的去耦席电容提高电源条的稳定性、阻箭容滤波、多个爷扩展的接口和半特别添加的基筹准电压。4软件设计精关于单片拨机扮MCS-5犬1垮的编程目前比萍较多用的是汇育编中和班C哑语言归。茫C被语言片是母Combin填edLan庄guag必e拢（组合语言）府的中英混合简务称。是一种计晚算机程序设计子语言。它既具曲有高级语言的甲特点，又具有宅汇编语言的特盈点。它可以作诱为工作系统设拜计语言，编写国系统应用程序膜，也可以作为炸应用程序设计旷语言，编写不绵依赖计算机硬远件的应用程序倘，其灵活性特挑备的强狮。铲然而唯对于目前普遍享使用身的识RIS满C安架构的赏8bit

M鹿C豆U漠来说，全因为所用的资横源有限，所以杰必需在编译的征过程中多看反咱汇编并进行程屡序的修改，反当汇编中播一条指令就对容应一个机器码恢，每一步执行则什么动作都很卷清楚，并且程最序大小和堆栈君调用情况都容禁易控制，调试侍起来也比较方邻便。园所以本设计采券用冻C弓语言编写。南本设计采巷用掌KeilC印5杀1泉软件进行编程套，直KeilC罢51饰软件是众多单灌片机应用开发自的优秀软件之唇一，它集编辑锤，编译，仿真爪于一体，支持铜汇编神,PLM堵语言和齿C继语言的程序设顾计，界面友好泥，易学易用，缘给我在设计者丽带来很大的方田便。赵亮赵亮、候国锐：单片机C语言编程与实例[M]，北京人民邮电出版社2003年。吊4药.1辈主程序设计穗程序设计采用趋模块化设计，痛控制时序采用途时间触发的时检间片轮询调度滋方法尿和键盘中断的券方法同时进行睛，镜0.5逐s中为一个断控制周期，分吉成岸1趁0名个时间片，每株个时间片戚为背50M伐S也，将所有的任煮务分配在各个勒时间片完成膜，主程序仅完六成初始化，然惕后进入休眠状酬态。志4黑.1.1踏初始化育程序和拴主程序塔主程序的初始庭化，要持对铃X504枣5节、穴DS1288辜7拾和初HD7279穴A纺进行初始化，赏以及时钟的设烛置。史50M拉S叉定时采爪用插89S5用2泽内部定时霞器宅1关，工作方蒸式宽1砖，由于晶振贷为颠12MH浙Z伯，一个机器周杂期轻为慰1u伪s蒜，所圾以台T筝1若预装初始值筒为改65536-锤5000=1吧5536=3柏CB0离H辫。乎X504藏5忽看门狗定时器夕周期设置稼为他200m形s撑，写入状态寄疑存侨器绝STATUS鸽_REG=2伟0闸H磁。叮DS1288拉7祝则是先判断是统否是有初始过飘，如果没有就葵进行初始化，添如果有则进行扔初始化。其中符初始化程序是巨通过配置寄存大器槐DSA=0x际2昂0蔑来开启时钟，泰设置寄存深器桥DSB=0x傅0槐2宗来初始化二进文制镜和锈2庸4衫小时制惧。嫌HD7279稳A寒则需要进行复同位，以及延迟惩测试然后再次农复位，并进行对消隐处理等待害显示处理调用喇。单片机进入傲低功耗状态，红等待中断。STARTSTARTP1，P2，P3口复位初始化DS12887定时器/计数器1方式2选择，初值设置开外中断1开总中断允许返回初始化X5045初始化HD7279ASTARTSTART调用初始化程序进入低功耗空闲节电方式有中断？硬件退出低功耗空闲方式YN落图抬4逢-1钥初始化子程序该呢图雪4颗-剪2膨主程序流程图塑初始化劝定时器条子程序段：煮TMOD=0绘X1偶0腥；握TH1=0X蛙3C匆；正TL1=0X竹B冲0将；饰初始狗化许DS1288寿7熟：柴因殿为悔DS1288奔7骗是以外部储存旺器的形式定义贯，所以程序比抛较简单,2010[OL]剧，下表为主要淡变量的分部岗，寄存器状态,2010[OL]面REGA=0也X20;湖REGB=0测X02;垦REGC=0杨X00;离表狡4盐-1DS狭1288胀7腹主要变量分配盈符号军定义理地址唤意义无SEC近XBYTE后FE00H根秒的存储地址姻MIN尾FE02H奏分的存储地址惊HOUR饮FE04H称小时的存储地掉址神DAY躲FE07H份天的存储地址乖MON帜FE08H翻月的存储地址轮YEAR速FE09H牌年的存储地址幕REGA如FE0AH仅寄存丑器沙A揉的存储地址零REGB低FE0BH尺寄存纽器护B规的存储地址史REGC第FE0CH婚寄存日器瘦C摇的存储地址妖REGD夸FE0DH咳寄存映器姑D平的存储地址创MISFUN重FE10H腔10混H楼到唉73进H在存屑放鞋1费0其条报警记录兽其中必须判渗断辞DS1288与7改中悦的凑REG求A射是否银为促0庄，韵为项0姑则进行初始化圈，并把初始的购值定义标给桑DS1288兔7逆，首为久0来则进行下一步乐。这是配芳合竹X504盗5携的看门狗复位根使用，以至于喂系统的时钟为呜正确并没有误淘差。提初始浆化慰X504僚5讨：左光遗因开为奏X504睬5属是附以上SP故I葡进行通信协议俘，所以程序实桑现比较复杂，待下表为其指令缺的分部情况[OL]爆[OL]俯表膝4禾-2DS窑1288捞7淡的主要变量表选符号错伪指令总地址或产量狱意义织SCS负BIT绍P1.1其代春表劲89s5朵2砖的盈P1.和1六，既硬件连接杨SCK仍BIT荒P1.2拣代移表艳89s5孕2完的领P1.驶2清，既硬件连接奉SI拳BIT代P1.3苏代舌表赴89s5屯2融的抗P1.胡3宁，既硬件连接量SO晨BIT滚P1.4饶代县表乓89s5互2笔的召P1.录4警，既硬件连接源AL1_L,矿AL1_H肉………向.纽AL8_L,扣AL8_H外DATA堪00H,01她H景……膝..献0EH,0F边H闪通近道德1裂的报警上限如………盯..下通名道攀8饮的报警上限串WREN惭EQU窗06H信代表允许写操庄作指阻令封06H浊WRDI怠EQU灭04H赛代表禁止写操论作指忌令喝04H忌RDSR鸟EQU宽05H余代表读状态寄昏存器指坚令辣05H嚷WRSR翅EQU什01H怨代表写状态寄编存器指柳令约01H悲WRITE嘱EQU潮02H歌代表写存储器意指合令疫02H炕READ序EQU跨03H织代表读存储器佛指专令最02H谊程序必须调罢用兄wren_c擦md(碰)厦和傻wrsr_c馒md()借,何并停把验STATUS抓_REG=0熄X2奥0第。监而且必须判断番各个通道报警略上限的值，如面果录为逼0伴，则赋畅值仪0X020魄0俩避免初次开机大死循环报警。狂voidw训rsr_cm予d()李凤霞：C语言程序设计教程[M],北京理工大学出版社2001年患{纠萌CS=0转;粪互o