基于单片机的甲醛检测仪软件设计

目录 1 32.1系统总概述 32.2总体方案设计 32.3硬件设计 32.4软件设计 42.5硬件结构框图2.1 4第3章硬件设计 5 5 53.2.2单片机最小系统的实现 错误!未定义书签。 3.2.4模数转换的选择与简介 3.2.5按键选择与简介 3.2.6外围扩充存储器 3.2.7时钟芯片选择与简介 3.2.8上拉电阻 3.2.9液晶显示器简介 3.2.11硬件仿真环境介绍 错误!未定义书签。第4章软件设计 4.1编写语言的选择 4.2编译软件介绍 4.3主程序模块 4.4模数转换 4.5按键模块 错误!未定义书签。4.7液晶显示模块 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。参考文献 附录 附录一硬件设计主电路图 附录二检测主程序程序 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。附录四按键程序………………错误!未定义书签。附录五时钟程序……………错误!未定义书签。1.1.1甲醛的特性及危害温下是气态，通常以水溶液形式出现。其37%的水溶液称为福尔马林，医学和科研部门常用于标本的防腐保存。此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发，随1.1.2甲醛的来源1.2甲醛检测仪的种类2.1系统总概述本论文主要完成甲醛检测仪软件设计，设计内容包括：A/D转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。本系统采用单片机为控制核心，以实现便携式甲醛检测仪的基本控制功能。系统主要功能内容包括：数据处理、时间设置、开始测量、超标报警、键盘检测、自动休眠：仪器若不进行称量操作，5分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消本系统设计采用功能模块化的设计思想，系统主要分为总体方案设计、硬件和软件的设计三大部分。2.2总体方案设计室内甲醛污染对人身体健康影响较大，标准规定的方法绝大多数是化学分析法，使用的手段是实验室分析仪器主要有比色计、分光光度计、化学滴定、气相和液相色谱。但这些方法费力费时、成本高、自动化程度低过程复杂、大多数过程是人工操作很难做到现场实时控制随着传感器和计算机技术的不断发展，现已有了基于单片机的便携式甲醛测试仪，并且测试测试范围、分辨率、精度、稳定性已接近标准要求。因此本设计可选用基于电化学原理的甲醛传感器，其原理是空气中的甲醛在电极下发生氧化反应，产生的扩散电极电流与空气中的甲醛浓度成正比，通过检测放大电路和放大倍数的调整经A/D转换后送单片机、由单片机现场自动控制检测并显示甲醛浓度。由于甲醛含量超量的话，将对人体健康造成很大的影响。具有民用价值的便携式甲醛检测仪的研制受到了人们的高度重视。设计能够满足生活需要，携带方便的便携式甲醛检测仪迫在眉睫。针对目前的现状，本系统设计遵守体积小，质量轻，性价比高的原则。2.3硬件设计等芯片的选择；硬件主电路设计、数据采集、模数转换电路设计、液晶显示电2.4软件设计软件设计部分主要包括：编写语言的选择、2.5硬件结构框图2.1第3章硬件设计3.1硬件选择1.单片机的概念和特点仍有所不相适宜的地方。而工业控制、仪器仪表、家电产品等市场广阔，要求PC机技术与之相适应。在这种情况下，单片机应运而生了(也称作微型片机是指将微型计算机3个单元的多个分体中的主要功能用1个集成电路芯片来(1)受集成度限制，片内存储容量较小，一般8位单片机的(2)可靠性好。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，其抗工业噪声干扰优(3)易扩展。片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系(4)控制功能强。为了满足工业控制要求，一般单片机的指令系统中具有极丰3.单片机选择●8K字节可重擦写FLASH闪存存储器●256字节内部RAM●32个可编程I/0口线●3个16位定时/计数器●6个中断源驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。表2-1为P1.0和P1.1P1.0T2(定时/计数器2外部计数脉冲输入),时钟输出P1.1T2EX(定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制)动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”,通过内部的上指令)时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们表3-2P3口第二功能端口引脚第二功能RXD(串行输入口)TXD(串行输出口)INT0(外中断0)INTI(外中断1)T0(定时/计数器0)T1(定时/计数器1)WR(外部数据存储器写选通)RD(外部数据存储器读选通)(2)甲醛传感器的选择感器)详细介绍如下表3-3:表3-3传感器参数表名称甲醛传感器测量范围最大负荷工作寿命空气中3年分辨率温度范围压力范围响应时间(T90)湿度范围零点输出(纯净空最大零点漂移(20℃长期漂移<2%/每月线性度输出线性约32克包括1个比较器、一个模数转换器、1个逐次逼近寄存器(SAR)和1个逻辑控(4)测量量程3.2.5按键选择与简介低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/0口线有确定的高电平， 3.2.9液晶显示器简介。AMPIRE128X64液晶共有22个引脚，其引脚说明如表3-5所示：表3-5液晶引脚说明图管脚名称片选1片选2数字地对比度调节指令数据通道E使能选择数据线片选1片选2复位信号液晶驱动电源表3-5直接访问方式是把液晶模块作为存储器或I/0设备直接接在单片机的总线方式则不使用单片机的数据系统，而是利用它的I/0口来实现与显示模块的联系。即将液晶显示模块的数据线与单片机的Pl口连接作为数据总线，另外三根1)显示质量高：由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新新2)数字式接口：液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可3)体积小、重量轻：液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达4)功耗低：相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC3.LCD按其显示方式通常可以分为断式、点字符式、点阵式等。还有黑显示：字符显示比较复杂，一个字符由16x8点阵组成，即要找到和显示屏是某几个位置对应的RAM区的字节，再使不同的位置为‘1’其他的为‘O’;为‘1’为为两部分，各16B。根据在LCD上开始显示的行3.2.10报警电路本章小结4.1编写语言的选择4.3主程序模块读键读键显示主菜单初始化CPU显示时间显示开机画面初始化时钟开始4.4模数转换关入指定寄存器4.5按键模块YN-图4.12按键查询式的流程图参考文献[1]李维提，郭强.《液晶显示应用技术》北京：电子工业出版社，2000年.[2]北京精电蓬远显示技术有限公司.内藏KS0108B/HD61202控制器图形液晶显示模块使用手册.[3]赵茂泰.《智能仪器原理及应用》北京：电子工业出版社，2001。[4]赵新民.《智能仪器原理及设计》哈尔滨工业大学出版社，1995。[5]徐爱钧，彭爱华.《单片机高级语言C51应用程序设计》(M).北京工业出版社，1999。[6]严蔚敏吴伟民。《数据结构》清华大学出版社，1996[7