基于單片機(jī)的CO2濃度檢測(cè)與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文） I基于單片機(jī)的CO2濃度檢測(cè)與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)總說(shuō)明隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平普遍提高，對(duì)空氣品質(zhì)要求也不斷提高，特別是大中城市空氣污染嚴(yán)重。二氧化碳?xì)怏w對(duì)人和人農(nóng)作物的生活生長(zhǎng)起著非常重要的作用。所以言之CO研究檢測(cè)裝置是非常必要的，對(duì)我們?nèi)说慕】岛娃r(nóng)2作物的生長(zhǎng)考價(jià)值，不同植物對(duì)co的濃度需求也不盡相同。本論文主要針對(duì)空2氣中二氧化碳濃度設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)。綜合考慮系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性要求這三個(gè)方面之后，確定以AT89S52單片機(jī)為控制核心，選用性價(jià)比比較高的傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳濃度的準(zhǔn)確檢測(cè)。本設(shè)計(jì)共有三部分組成，用CO濃度傳感器TGS416

2、0檢測(cè)CO濃度，控制22單元用AT89C51單片機(jī)，顯示模塊用LED數(shù)碼管。整個(gè)系統(tǒng)具有易于操作、運(yùn)行可靠、便于擴(kuò)充等特點(diǎn)。系統(tǒng)體積小，操作簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，針對(duì)不同環(huán)境、不同作物的不同要求，可以隨時(shí)隨地修改極限報(bào)警值。該系統(tǒng)具有功能強(qiáng)成本低的特點(diǎn)，適合在各種環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。關(guān)鍵字：AT89C51，TGS4160，CO濃度，LED2COconcentrationdetectionbasedonsinglechip2microcomputeranddisplaysystemdesignDesignDescriptionWiththedevelopmentofsocialeconomy,thegene

3、ralimprovementofpeopleslivingstandard,theairqualityrequirementsareconstantlyimprove,especiallyinlargeandmedium-sizedcitiesairpollutionisserious.Carbondioxidegastohumancropsgrowthplaysaveryimportantroleoflife.SotheresearchofCO2detectiondeviceisverynecessary,andthegrowthofcropstothehealthofourpeoplete

4、stvalue,differentplantshavedifferentdemandsfortheconcentrationofCO2.Thispapermainlyinviewofthedesignofcarbondioxideconcentrationintheairsystem.Consideringtheprecisionofthesystem,stability,andeconomicalrequirementsafterthethreeaspects,determinetheAT89S52singlechipmicrocomputerascontrolcore,withhighco

5、stperformancesensors,toachieveaccuratedetectionoftheconcentrationofcarbondioxide.Thedesignofatotalofthreeparts,withCO2concentrationsensorTGS4160detectCO2concentration,thecontrolunitwithAT89C51,LEDdigitaltubedisplaymodule.Thewholesystemiseasytooperate,reliableoperation,easytoexpand,etc.Systemofsmalls

6、ize,simpleoperation,strongflexibility,accordingtodifferentenvironment,thedifferentrequirementsofdifferentcropscanbemodifiedatanytimeandplacelimitalarmvalue.Thissystemhasthecharacteristicsofstrongfunctionoflowcost,suitableforallkindsoftestingenvironment.Keywords：AT89C51，TGS4160，CO2Concentration，LED2西

7、安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文） II I目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 1緒論1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.1研究目的和意義1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11.2.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀11.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1.3課題的主要內(nèi)容及研究意義3 HYPERLINK l bo

8、okmark8 o Current Document 2系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思路42.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)42.1.2設(shè)計(jì)思路4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.2主要元器件選擇52.2.1傳感器選擇52.2.2單片機(jī)選擇62.2.3顯示模塊7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document CO2濃度測(cè)量的意義8 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document

9、 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 3.1電源模塊設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 3.2單片機(jī)9AT89C51單片機(jī)介紹93.2.2最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)10 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document CO2檢測(cè)電路設(shè)計(jì)12 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)133.4.1報(bào)警電路介紹13 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document

10、 3.5顯示模塊設(shè)計(jì)143.6A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)14AD7705簡(jiǎn)介15A/D轉(zhuǎn)換電路16 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)18 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 4.1系統(tǒng)總流程圖18 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document A/D轉(zhuǎn)換流程圖18 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 4.3測(cè)CO2子程序流程圖19 HYPERLINK l bookmark40 o Current Docu

11、ment 總結(jié)21 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 致謝22 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 參考文獻(xiàn)23 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 附錄24西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)1緒論研究目的和意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平普遍提高，對(duì)空氣品質(zhì)要求也不斷提高，特別是大中城市空氣污染嚴(yán)重。二氧化碳?xì)怏w對(duì)人和人農(nóng)作物的生活生長(zhǎng)起著非常重要的作用。所以言之CO研究檢測(cè)裝置是非常必

12、要的，對(duì)我們?nèi)说慕】岛娃r(nóng)2作物的生長(zhǎng)考價(jià)值，不同植物對(duì)CO的濃度需求也不盡相同。2中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越受到重視，特別是高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。例如：二氧化碳濃度、空氣的溫度等。在農(nóng)業(yè)種植問(wèn)題中，溫室環(huán)境與生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測(cè)控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。由于單片機(jī)及各種電子器件性價(jià)比的迅速提高，使得這種要求變?yōu)榭?/p>

13、能。本論文提出一種以AT89S52單片機(jī)為核心的檢測(cè)器，主要是為了對(duì)日光溫室內(nèi)二氧化碳濃度、溫度以及濕度進(jìn)行有效、可靠地檢測(cè)而設(shè)計(jì)的。國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.2.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀西方發(fā)達(dá)國(guó)家在現(xiàn)代溫室測(cè)控技術(shù)上起步比較早。20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)型的高級(jí)溫室開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠，70年代后荷蘭、日本、美國(guó)、英國(guó)、以色列等國(guó)家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設(shè)施廣泛應(yīng)用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來(lái)，溫室大棚作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其自動(dòng)控制和管理技術(shù)不斷得以提高，在世界各地都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是二十世紀(jì)70年代電子技術(shù)的

14、迅猛發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，更使溫室大棚環(huán)境控制技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。80年代，隨著微型計(jì)算機(jī)日新月異的進(jìn)步和價(jià)格大幅度下降，以及對(duì)溫室控制要求的提高，以微機(jī)為核心的溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，在歐美得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并邁入了網(wǎng)絡(luò)化，智能化階段。目前，國(guó)外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)。溫室內(nèi)的各環(huán)境因子大多由計(jì)算機(jī)集中控制，檢測(cè)傳感器也較為齊全，如溫室內(nèi)外的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液濃度等，由傳感器的檢測(cè)基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制，如無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的天窗通風(fēng)系統(tǒng)，濕簾與風(fēng)扇配套的降溫系統(tǒng)，由熱水鍋爐或熱風(fēng)機(jī)組成的加溫系統(tǒng)，可定時(shí)噴灌或滴灌的灌

15、溉系統(tǒng)，二氧化碳施肥系統(tǒng)，以及適用于溫室作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械等。計(jì)算機(jī)對(duì)這些系統(tǒng)的控制己經(jīng)不是簡(jiǎn)單的、獨(dú)立的、靜態(tài)的直接數(shù)字控制，而是基于環(huán)境模型上的監(jiān)督控制，以及基于專家系統(tǒng)上的人工智能控制，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正在向著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。1.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)現(xiàn)代溫室技術(shù)起步較晚，70年代以來(lái)，政府大力發(fā)展以塑料大棚、節(jié)能日光溫室為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和緩和了蔬菜季節(jié)性短缺矛盾。與此同時(shí)，從1979年至1994年，從歐美、日本等國(guó)家引進(jìn)了一系列現(xiàn)代化溫室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。引進(jìn)的溫室與我國(guó)傳統(tǒng)溫室比較，其空間大，便于進(jìn)行機(jī)械作業(yè)，生產(chǎn)率與資源利用率比較高，為我國(guó)溫室

16、的發(fā)展提供了借鑒作用。但這些溫室也存在著許多不足之處，主要表現(xiàn)在：價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目前難以接受。缺乏與我國(guó)氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的溫室測(cè)控軟件。目前我國(guó)引進(jìn)溫室的測(cè)控系統(tǒng)大多投資大、運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高，并且測(cè)控系統(tǒng)中所側(cè)重考慮的環(huán)境參數(shù)與我國(guó)的氣候特點(diǎn)存在矛盾?？刂品绞奖容^簡(jiǎn)單，軟件實(shí)現(xiàn)模式固定，不能進(jìn)行功能擴(kuò)展。隨后在我國(guó)出現(xiàn)了一些國(guó)外的仿造產(chǎn)品，但均沒(méi)有面向我國(guó)廣大農(nóng)村現(xiàn)有的1000萬(wàn)畝傳統(tǒng)溫室的改造工程。所以，傳統(tǒng)的方法，人們主要還是采用溫度計(jì)、濕度計(jì)來(lái)采集溫度值和濕度值，通過(guò)人工操作加熱、加濕、通風(fēng)和降溫來(lái)控制溫濕度。因此，以上產(chǎn)品的推廣使用價(jià)值仍然不大?？傮w上說(shuō)，我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的溫室測(cè)控系統(tǒng)其

17、技術(shù)水平和調(diào)控能力與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。而我國(guó)綜合環(huán)境測(cè)控技術(shù)的研究剛剛起步，目前仍然停留在研西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）究單個(gè)或少量環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)的階段，而實(shí)際上，溫室內(nèi)的光照度、溫度、濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境因素，都是在相互影響、相互制約的狀態(tài)中對(duì)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響的，環(huán)境要素的空間變化、時(shí)間變化都很復(fù)雜。因此，我們應(yīng)該根據(jù)我國(guó)的國(guó)情研制出適合我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展的儀器儀表，并在農(nóng)業(yè)設(shè)施中廣泛推廣。課題的主要內(nèi)容及研究意義為適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,根據(jù)以上分析存在的問(wèn)題，本論文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的二氧化碳濃度、溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到性價(jià)比

18、，選用價(jià)格低、性能穩(wěn)定的元器件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)二氧化碳濃度、溫濕度的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。還設(shè)計(jì)了通信系統(tǒng)，單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大棚內(nèi)的二氧化碳濃度、溫濕度，當(dāng)二氧化碳濃度、溫濕度超過(guò)設(shè)定的上、下限時(shí)，單片機(jī)通過(guò)與溫室主機(jī)進(jìn)行通信來(lái)打開(kāi)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳濃度、溫濕度的調(diào)控，從而使得大棚內(nèi)的參數(shù)在適合作物生長(zhǎng)的范圍內(nèi)。第3頁(yè)共39頁(yè)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)2系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思路2.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)CO濃度測(cè)量是指從CO傳感器或其它待測(cè)設(shè)備等模擬或數(shù)字被測(cè)單元

19、中自22動(dòng)采電量或非電量信號(hào)輸出。目前，我國(guó)大部分地區(qū)測(cè)量co濃度的方式有兩種，2一種使用有線的控制方式，另一種使用無(wú)線控制方式。有線接線麻煩，且接收溫度點(diǎn)用線固定，不能隨意移動(dòng)，接收參數(shù)讀取不易；無(wú)線成本比有線高，在設(shè)計(jì)時(shí)較容易。本次設(shè)計(jì)采用有線方式測(cè)量溫度，有線測(cè)量的終端設(shè)備可以根據(jù)測(cè)量者的需求選擇位置，有線方式抗干擾能力強(qiáng)。大部分co濃度測(cè)量系統(tǒng)都是采用工控機(jī)2或PLc方案，價(jià)格昂貴。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮經(jīng)濟(jì)性，減少溫室設(shè)計(jì)中的各種成本，這在選擇方案上具有較為深遠(yuǎn)的意義，因此本設(shè)計(jì)基于STc89c52Rc單片機(jī)的co濃度測(cè)量系統(tǒng)。22.1.2設(shè)計(jì)思路本課題設(shè)計(jì)的是一種以STc89

20、c52單片機(jī)為主控制單元，以co濃度傳感器2的組成測(cè)量控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)空氣中二氧化濃度的檢測(cè)采用二氧化碳濃度傳感器TGS4160，TGS4160檢測(cè)到的二氧化碳濃度信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬變送模塊后，送入A/D轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)處理。檢測(cè)器是以單片機(jī)為核心的，整個(gè)檢測(cè)器系統(tǒng)包括主模塊、數(shù)據(jù)采集與處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、輸出控制模塊和顯示模塊等。數(shù)據(jù)采集與處理模塊能夠完成二氧化碳濃的模擬量的采集和處理，結(jié)果送數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，輸出控制模塊主要負(fù)責(zé)顯示控制。系統(tǒng)總體框圖如圖2-1所示。如圖2-1系統(tǒng)總體框圖2.2主要元器件選擇2.2.1傳感器選擇TGS4160是日本FIGARO（弗加羅）公司生

21、產(chǎn)的一種固態(tài)電化學(xué)型二氧化碳傳感器（CO2sensor），該器件除具有體積小、壽命長(zhǎng)、選擇性和穩(wěn)定性好等特性外，同時(shí)還具有耐高濕和耐低溫等特點(diǎn)。因而可廣泛用于自動(dòng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)或CO2氣體的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合。二氧化碳傳感器TGS4160概述GS4160二氧化碳傳感器是FIGARO（弗加羅）公司生產(chǎn)的固態(tài)電化學(xué)型氣體敏感元件。這種二氧化碳傳感器除具有體積小、壽命長(zhǎng)、選擇性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)外，同時(shí)還具有耐高濕低溫的特性可廣泛用于自動(dòng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)或是CO氣2體的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合。但是，由于TGS4160的預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)（一般為2小時(shí)），所以，該器件比較適合于在室溫下長(zhǎng)時(shí)間通電連續(xù)工作。此外，為了方便

22、客戶使用，F(xiàn)I-GARO公司還專門(mén)設(shè)計(jì)了帶溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅魈幚砟KAM4。該模塊采用微處理器進(jìn)行控制，CO氣體濃度的輸出信號(hào)電平為0.03.0V,相當(dāng)于023000ppm的濃度，并有中繼轉(zhuǎn)接控制口，可輸出高、低兩種門(mén)限信號(hào)以供外接控制使用。TGS4160傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：測(cè)量范圍：05000pm；使用壽命：2000天；加熱器電壓：5.00.2VDC；加熱器電流：250mA；加熱器功耗：1.25W；內(nèi)部熱敏電阻（補(bǔ)償用）：100kQ5%；使用溫度：-10+50C；使用濕度595%RH。二氧化碳傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)TGS4160二氧化碳傳感器是一種內(nèi)含熱敏電阻的混合式二氧化碳敏感元件。該元件在兩

23、個(gè)電極之間充有陽(yáng)離子固體電解質(zhì)。它的陰極由鋰碳酸鹽和鍍金材料制成，而陽(yáng)極只是鍍金材料。該敏感元件的基襯是用對(duì)苯二酯聚乙烯和玻璃纖維加固，然后采用不銹鋼網(wǎng)做圓柱型封裝。元件的內(nèi)層采用100目雙層不銹鋼網(wǎng)套在鍍鎳銅環(huán)上，并用高強(qiáng)度樹(shù)脂粘合劑與基襯固定在一起。其外層頂蓋上又罩上了一層60目的不銹鋼網(wǎng)。為了達(dá)到降低干擾氣體影響的目的，TGS4160在內(nèi)外兩層不銹鋼網(wǎng)之間還填充有吸附材料（沸石）。傳感器的6個(gè)引腳通過(guò)0.1mm的箔導(dǎo)線與內(nèi)部相連。TGS4160內(nèi)部等效結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示。陽(yáng)極與傳感器的第3腳S（+）相連，陰極與傳感器的第4腳S（-）相連，Pt加熱器與傳感器的第1,6腳相連，內(nèi)部熱敏電阻

24、與傳感器的第2,5腳相連。內(nèi)部熱敏電阻的作用是通過(guò)該電阻探測(cè)環(huán)境溫度，以便對(duì)該傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而使校正后的測(cè)量值更加準(zhǔn)確。2.2.2單片機(jī)選擇一般情況下，控制器的選擇需要遵循以下幾個(gè)原則：控制器的基本性能參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)需求。比如控制器的指令執(zhí)行速度I/O口引腳數(shù)量、程序存儲(chǔ)器（ROM、RAM）的容量及是否支持外部擴(kuò)展、UART或者SPI口的數(shù)量、中斷處理系統(tǒng)等是否滿足設(shè)計(jì)要求?？刂破鞯墓ぷ麟妷杭肮ぷ鳒囟仁欠駶M足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求。開(kāi)發(fā)成本是否相對(duì)經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)基本性能參數(shù)都滿足后就要綜合考慮開(kāi)發(fā)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第7頁(yè)共39頁(yè)第7頁(yè)共39頁(yè)成本問(wèn)題

25、，開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)短也對(duì)可移植性提出一定的要求，最后還需考慮到系統(tǒng)是否容易維護(hù)等問(wèn)題。單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心部件它的選擇對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起著很重要的作用。目前較為廣泛應(yīng)用的單片機(jī)有51系列的8位、面向大數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、增強(qiáng)型的16位單片機(jī)機(jī)以及32位的AR芯片這幾種。ARM芯片的優(yōu)點(diǎn)是體積小、功耗低、功能廣泛和性能高的特點(diǎn)，它主要應(yīng)用在比較簡(jiǎn)單的小型的場(chǎng)合。方案一：采用89C51,其內(nèi)部有4KB的存儲(chǔ)器，編碼后以并行方式傳輸數(shù)據(jù)。它的優(yōu)點(diǎn)是方便實(shí)現(xiàn)，軟件開(kāi)銷小。方案二:采用8051，其內(nèi)部無(wú)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，因此，必須在片外擴(kuò)展EPROM。綜合分析，采用方案一以比較方便。2.2.

26、3顯示模塊目前主要的顯示屏有LCD與LED兩種，LCD與LED是指液晶電視背光技術(shù)的兩個(gè)發(fā)展階段，也是目前市場(chǎng)主要的兩種液晶電視背光技術(shù)。但無(wú)論哪種背光技術(shù)，液晶本身的原理都相同。液晶本身不發(fā)光，需要用背光照亮。這種照亮技術(shù)就分為L(zhǎng)CD與LED。LED的技術(shù)相比LCD更先進(jìn)，整體視覺(jué)效果更好，更節(jié)能，當(dāng)然價(jià)格會(huì)更高一些。相比較而言，LED作為背光源能使顯示屏更加輕薄，顯色效果會(huì)更好。另外較為重要的問(wèn)題是，LCD電視采用冷陰極熒光管，因?yàn)楹兴y，因此也被認(rèn)為對(duì)環(huán)境有較大的損壞。而LED液晶電視使用的使發(fā)光二極管,不存在水銀的問(wèn)題。1、LED與LCD的功耗比大約為1:10,LED更節(jié)能。2、LE

27、D擁有更高的刷新速率，在視頻方面有更好的性能表現(xiàn)。3、LED提供寬達(dá)160的視角，可以顯示各種文字、數(shù)字、彩色圖像及動(dòng)畫(huà)信息，可以播放電視、錄像、VCD、DVD等彩色視頻信號(hào)。4、LED顯示屏的單個(gè)元素反應(yīng)速度是LCD液晶屏的1000倍，在強(qiáng)光下也可以照看不誤，并且適應(yīng)零下40度的低溫。綜上所述選擇LED作為本次設(shè)計(jì)的顯示屏，具有較高的顯示清晰度，是使的測(cè)量結(jié)果別預(yù)計(jì)以更加容易控制。西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第 #頁(yè)共39頁(yè)C02濃度測(cè)量的意義CO濃度的測(cè)量具有重要的意義，CO對(duì)于我們?nèi)擞幸欢ǖ囊?，如果CO濃222度過(guò)高對(duì)我們將會(huì)是一種危害

28、，對(duì)我們的正常生活造成影響；但是CO濃度對(duì)于2對(duì)于職務(wù)也有一定的影響，不同的植物對(duì)co濃度的需求也是不一樣的，植物進(jìn)2行光合作用吸收CO，釋放氧氣的過(guò)程與CO的濃度有著密切的聯(lián)系，針對(duì)不同22的植物需要維持不同濃度的二氧化碳。所以測(cè)量空氣中的二氧化碳濃度有著極其重要的作用。西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1電源模塊設(shè)計(jì)圖3-1為系統(tǒng)的電源電路。整個(gè)系統(tǒng)3.7V電池經(jīng)過(guò)升壓到5V供電，S1為電源開(kāi)關(guān)，控制系統(tǒng)電源的通斷，D1為發(fā)光二極管，利用發(fā)光二極管的特性即具有單向?qū)ㄐ裕?/p>

29、防止電源接反，還可以作為電源指示燈。1K的電阻為限流電阻或者穩(wěn)流電阻，保證系統(tǒng)正常工作。本穩(wěn)壓電源可作為T(mén)TL電路或單片機(jī)電路的電源。C322u十-3-15uU1BATTLXOUTSHDNGNDL4MAX1724EZK50L21OUrYYYA1u圖3-1電源電路3.2單片機(jī)3.2.1AT89C51單片機(jī)介紹芯片AT89C51是Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS單片機(jī)，片內(nèi)含有4kbytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128bytes的隨即存取數(shù)字存儲(chǔ)器(RAM)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)性價(jià)比高，可靈活應(yīng)用于

30、各種領(lǐng)域。AT89C51的主要性能參數(shù)如下：與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4k字節(jié)可重擦寫(xiě)Flash閃速存儲(chǔ)器1000次擦寫(xiě)周期全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器128*8字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O接口2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源可編程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式低工作電壓5VAT89C51單片機(jī)引腳圖如圖3-2所示。P1.0PO.7P1-1PO,6PL.2P0.5P1.3P0.4PL.4P0.3P1.SP0.2P1.6P0.1P1.7PD.OP30)P2.0P3.1TXD)P2.1P3.2INTO)P2.2P3J.3INTL)P2.3P3越OCLB)P2.

31、4P3.5(QC1A)P2.5P3.6(VTt)P2.6P3.7RD)P2.7RESETALE/PTLOGPSENXTA2L2JEJWppXTAL1vccP5.5LOCIAP3.I5(WR)PS.7(RDJRESETXTAL2XTALI7-6舌432LOPO.PO.MPO.-PO.PO.PO.%.0L2玄斗5.67222.22.222.PPPPPPPPALE-PROGP呂EWEAVpprCCGND9rrrr54亍21Lrz亍tt-imstt-oflwg.g3.-3AT89S5.2-8PC圖3-3最小系統(tǒng)圖AT89C51的時(shí)鐘振蕩器AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳

32、XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入端和輸出端，這個(gè)放大器與作為反饋元件的篇外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路如圖3-4所示：圖3-4內(nèi)部震湯電路外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對(duì)外接電容雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但是電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，電容使用30Pf，如使用陶瓷振蕩器電容使用40pF。電路也可以使用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘電路如圖1.1右所示。這種情況下,外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，引腳XTAL2則懸空。由于外部時(shí)鐘信

33、號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但是最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。AT89C51復(fù)位電路復(fù)位的作用是使程序自動(dòng)從0000H開(kāi)始執(zhí)行，因此我們只要在AT89C51單片機(jī)的RST端加上一個(gè)高電平信號(hào)，并持續(xù)10ms以上即可，RST端接有一個(gè)上電復(fù)位電路，它是由一個(gè)小的電容和一個(gè)接地的電阻組成的。按鍵復(fù)位電路另外采用一個(gè)按鈕來(lái)給RST端加上高電平信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用放電型的進(jìn)行人工復(fù)位的電路，如圖3-5按鍵復(fù)位電路，上電時(shí)C3通過(guò)R2充電，維持寬度大于10ms的正脈沖，就可以完成復(fù)位操作。當(dāng)C3結(jié)束充電后，RST端出現(xiàn)

34、低電平，這是CPU將正常的工作。在本次設(shè)計(jì)中如果需要按鍵進(jìn)行復(fù)位，就按下按鈕BUTTON3,C3通過(guò)BUTTON3和R2放電，RST端電位將會(huì)上升到高電平，從而實(shí)現(xiàn)人工復(fù)位，BUTTON3松開(kāi)后C3重新充電，當(dāng)結(jié)束充電后，CPU將會(huì)重新工作。下圖中，R2是限流電阻，阻值不可以過(guò)大，否則不能起到復(fù)位作用。V-CC-C12.2iiFREgETGrTCD圖3-5復(fù)位電路C02檢測(cè)電路設(shè)計(jì)TGS4160在溫度為20C2C、濕度為655%RH、加熱電壓為5.00.05V、預(yù)熱時(shí)間為7天或大于7天的條件下，測(cè)得傳感器在濃度為350ppm中的EMF值是220490mV，而EMF在3503500ppm的CO2

35、濃度中的值是4472mV，因此在2西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第 #頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)實(shí)際測(cè)量應(yīng)用電路中，要根據(jù)傳感器的特點(diǎn)要求，除使用高輸入阻抗（2100GQ）、低偏置電流（WlpA）的運(yùn)算放大器外，還要對(duì)測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行處理。處理該信號(hào)選擇使用費(fèi)加羅（FIGARO）公司的FIC98646專用處理器模塊,AM-4模塊。圖3-6二氧化碳濃度檢測(cè)電路AM-4二氧化碳傳感器模塊，則可直接應(yīng)用于二氧化碳?xì)怏w監(jiān)測(cè)。該模塊內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換器，并已對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采樣并作了處理。它輸出的電壓信號(hào)與二氧化碳濃度值呈線性關(guān)系，

36、輸出的電壓信號(hào)為03.0V，相當(dāng)于03000ppm的二氧化碳濃度。AM-4模塊的輸出電壓為03V,需要經(jīng)過(guò)放大處理變?yōu)?5V傳送給A/D轉(zhuǎn)化器，才能為單片機(jī)傳送更為準(zhǔn)確的數(shù)字信號(hào)。如圖3-6所示。3.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)若co2濃度參數(shù)超標(biāo)時(shí)，則啟動(dòng)聲光報(bào)警電路，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)控制固態(tài)繼電器來(lái)打開(kāi)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，工作人員也可以根據(jù)此情況來(lái)查看相應(yīng)的區(qū)域或者采取相應(yīng)的措施。3.4.1報(bào)警電路介紹報(bào)警電路中光報(bào)警采用發(fā)光二極管，聲報(bào)警采用蜂鳴器來(lái)設(shè)計(jì)，采用兩個(gè)引腳控制。其中，蜂鳴器電路中，9013三極管起開(kāi)關(guān)作用，輸出高電平時(shí)，管腳輸出電壓VOH二VCC-0.25V=3.05V,輸出電流I=-lmA，經(jīng)

37、過(guò)2K限流電阻R分壓后，到達(dá)9013基極的電壓為1.05V,使得三極管發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管導(dǎo)通，蜂鳴器上電而產(chǎn)生報(bào)警聲。對(duì)與發(fā)光二極管，必須采用限流電阻，否則會(huì)是二極管電流過(guò)大而燒壞。當(dāng)單片機(jī)P1.3和P1.4同時(shí)置高時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。其硬件電路如圖3-7所示。圖3-7報(bào)警電路3.5顯示模塊設(shè)計(jì)在單片機(jī)系統(tǒng)中，一般的數(shù)據(jù)顯示終端有兩大類:一是采用LED數(shù)碼管顯示，二是采用LCD顯示。LED顯示亮度高，但每只數(shù)碼管只顯示一位字符，顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)多時(shí)就需要較多的數(shù)碼管。顯示電路采用了7段共陰數(shù)碼管掃描電路，節(jié)約了單片機(jī)的輸出端口，便于程序的編寫(xiě)。顯示電路如圖3-8所示。DS3DS2D

38、S1圖3-8LED顯示電路3.6A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)AD7705是十六位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，兩通道全差分模擬輸入，使用+5V西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)第 頁(yè)共39頁(yè)第 #頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)單電源，主要應(yīng)用于低頻測(cè)量。它利用了工-轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了16位無(wú)誤碼數(shù)據(jù)輸出,三線數(shù)字接口，可以通過(guò)串行輸入接口，由軟件配置芯片的增益值、輸入信號(hào)極性和數(shù)據(jù)更新速率，非常靈活方便。3.6.1AD7705簡(jiǎn)介AD7705二全差分輸入通道的ADC,十六位無(wú)丟失代碼，0.003%非線性；可編程增益：1128；三線串行接口；具有模擬輸入端緩沖器

39、；工作電壓：2.73.3V或4.755.25V；低功耗，3V電壓時(shí)，最大功耗為1mW；等待電流的最大值為8口A；16腳DIP、SOIC和TSSOP封裝。引腳功能如下：1.SCLK：串行時(shí)鐘輸入。將一個(gè)外部的串行時(shí)鐘加于這一輸入端口，以訪問(wèn)TM7705的串V行數(shù)據(jù)；MCLKIN：為轉(zhuǎn)換器提供主時(shí)鐘信號(hào)。能以晶振或外部時(shí)鐘的形式提供。晶振可以接在MCLKIN和MCLKOUT二引腳之間。此外，MCLKIN也可用CMOS兼容的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，而MCLKOUT不連接。時(shí)鐘頻率的范圍為500kHz5MHz；MCLKOUT：當(dāng)主時(shí)鐘為晶振時(shí)，晶振在MCLKIN和MCLKOUT之間。如果在MCLKIN引腳處接上一個(gè)

40、外部時(shí)鐘，MCLKOUT將提供一個(gè)反相時(shí)鐘信號(hào)。這個(gè)時(shí)鐘可以用來(lái)為外部電路提供時(shí)鐘源，且可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)CMOS負(fù)載。如果用戶不需要，MCLKOUT可以通過(guò)時(shí)鐘寄存器中的CLKDIS位關(guān)掉。這樣，器件不會(huì)在MCLKOUT腳上驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載而消耗不必要的功率；CS:片選，低電平有效的邏輯輸入，選擇TM7705。將該引腳接為低電平,TM7705能以三線接口模式運(yùn)行(以SCLK、DIN和DOUT與器件接口)；RESET:復(fù)位輸入。低電平有效的輸入，將器件的控制邏輯、接口邏輯、校準(zhǔn)系數(shù)、數(shù)字濾波器和模擬調(diào)制器復(fù)位至上電狀態(tài)；AIN2(+)：差分模擬輸入通道2的正輸入端；AIN1(+)：差分模擬輸入通道1的正

41、輸入端；AIN1(-)：差分模擬輸入通道1的負(fù)輸入端；REFIN(+)：差分基準(zhǔn)輸入的正輸入端。基準(zhǔn)輸入是差分的，并規(guī)定REFIN(+)必須大于REFIN(-)。REFIN(+)可以取VDD和GND之間的任何值；REFIN(-):差分基準(zhǔn)輸入的負(fù)輸入端。REFIN(-)可以取VDD和GND之間的任何值，且滿足REFIN(+)大于REFIN(-)；AIN2(-)：差分模擬輸入通道2的負(fù)輸入端；DRDY：DRDY邏輯低電平表示可從TM7705的數(shù)據(jù)寄存器獲取新的輸出字,完成對(duì)一個(gè)完全的輸出字的讀操作后，DRDY引腳立即回到高電平；DOUT:串行數(shù)據(jù)輸出端。從片內(nèi)的輸出移位寄存器讀出的串行數(shù)據(jù)由此端

42、輸出；DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端。向片內(nèi)的輸入移位寄存器寫(xiě)入的串行數(shù)據(jù)由此輸入；VDD：電源電壓，+2.7V+5.25V；GND:內(nèi)部電路的地電位基準(zhǔn)點(diǎn)。SCLKMCLKBJMCLKOUTCSREFIN+REFZAM2-DRDYDOUTDINVDDRESETGNDAIN24AINHAIN1”TM77058a616:圖3-9AD7705與單片機(jī)的接口電路3.6.2A/D轉(zhuǎn)換電路AD7705的串行接口包括5個(gè)信號(hào)：即CS、SCLK、DIN、DOUT和DRDY。DIN線用來(lái)向片內(nèi)寄存器傳輸數(shù)據(jù)，而DOUT線用來(lái)訪問(wèn)寄存器里的數(shù)據(jù)。SCLK是串行時(shí)鐘輸入，所有的數(shù)據(jù)傳輸都和SCLK信號(hào)有關(guān)。DRDY線作為

43、狀態(tài)信號(hào)，以提示數(shù)據(jù)什么時(shí)候已準(zhǔn)備好從寄存器讀數(shù)據(jù)。在一般的簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，常常只有1片AD7705或其它共用口線的器件，故CS-通常接低電平，節(jié)省了單片機(jī)的輸出輸入控制線,這樣就可以配置成三線連接方式。三線連接方式下決定數(shù)據(jù)寄存器是否被更新也即是確定數(shù)據(jù)寄存器是否可以被讀，只有通過(guò)查詢通信寄存器DRDY-位來(lái)判斷，這種做法的代價(jià)是時(shí)間開(kāi)銷較西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)多，它并不適用于實(shí)時(shí)性要求比較強(qiáng)的系統(tǒng)。比較好的辦法是監(jiān)控硬件DRDY-引腳的狀態(tài)，以決定數(shù)據(jù)寄存器是否被更新，硬件DRDY-引腳的輸出與通信寄存器DRDY-位同步,D

44、RDY-引腳一旦變成低電平，表明數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)已經(jīng)更新，可以讀取。所以DRDY-輸出引腳接至CPU的INTO或INT1就可以實(shí)現(xiàn)中斷或者查詢方式的監(jiān)控。但不管是查詢方式還是中斷方式，都需要增加一根數(shù)據(jù)線。如圖3-10所示。圖3-10A/D轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)常用的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有兩種：匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言是一種用匯編指令表示的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它的指令跟計(jì)算機(jī)的機(jī)器語(yǔ)言指令一一對(duì)應(yīng)，能控制計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)，程序效率高，占用內(nèi)存小。缺點(diǎn)是屬初級(jí)語(yǔ)言，需要相關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)的情況下學(xué)習(xí)編程，編程難，移植性差。C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，兼有高級(jí)語(yǔ)言和初級(jí)語(yǔ)言的部分特點(diǎn)。具有豐富的可調(diào)用的函

45、數(shù)庫(kù)，可免去很多重復(fù)設(shè)計(jì)。所以目前C語(yǔ)言在單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中占有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，整個(gè)程序由主程序和若干功能程序組成。4.1系統(tǒng)總流程圖主程序是整個(gè)程序的主題結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)各模塊相互關(guān)系和次序。系統(tǒng)總流程圖如圖4-1所示，首先給系統(tǒng)上電以后，初始化系統(tǒng)，初始化包括初始化二氧化碳傳感器、單片機(jī)、LED，整個(gè)系統(tǒng)軟件由以上部分組成。開(kāi)始r系統(tǒng)初始化1讀二氧化碳濃度1rA/D轉(zhuǎn)換F顯示圖4-1系統(tǒng)總流程圖4.2A/D轉(zhuǎn)換流程圖首先，設(shè)置ADC0809選擇和讀取信號(hào)，使模擬的二氧化碳濃度信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化，在等待轉(zhuǎn)化完畢后，調(diào)用儲(chǔ)存程序。儲(chǔ)存子程序主要是把之前所

46、存儲(chǔ)的濃度值存入后一位寄存器中，以便按鍵調(diào)用顯示。最后，把讀取的數(shù)字信號(hào)經(jīng)行處理,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的十進(jìn)制二氧化碳濃度值，存入對(duì)應(yīng)寄存器中。具體流程如圖4-2所4.3測(cè)CO子程序流程圖2本次設(shè)計(jì)以測(cè)量CO2濃度，故測(cè)量到CO2濃度的精確度是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，需要測(cè)量到精確地CO2濃度數(shù)值就必須有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒虉D，CO2濃度測(cè)量流程圖如圖4-3所示。西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)主要研究基于單片機(jī)的CO濃度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程，在本課2程設(shè)計(jì)過(guò)程中，硬件方面的重點(diǎn)是二氧化碳濃度檢

47、測(cè)電路與控制電路，以及顯示電路的設(shè)計(jì)；軟件方面的重點(diǎn)是對(duì)二氧化碳濃度的采集、顯示和多種控制形式的程序設(shè)計(jì)等。本次設(shè)計(jì)通過(guò)有線通信進(jìn)行CO濃度檢測(cè)、顯示和處理。整個(gè)系統(tǒng)主要包括2CO濃度檢測(cè)采集終端和顯示。CO濃度檢測(cè)采集終端又包括CO濃度檢測(cè)傳感器222TGS4160AT89C51單片機(jī)和LED顯示三部分。本設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)完成，但是由于時(shí)間和能力方面的限制，仍然存在著需要改進(jìn)的地方。系統(tǒng)雖然可以應(yīng)用到檢測(cè)空氣中CO濃度，但對(duì)某些要求較高的場(chǎng)所2可能會(huì)有精度和設(shè)計(jì)不足的問(wèn)題。致謝在此，我衷心地感謝所有在我做課程設(shè)計(jì)期間幫助過(guò)我的人。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師的大力指導(dǎo)，為我在完成課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中提供

48、了很多指導(dǎo)性的意見(jiàn)，使我受益匪淺。在此，我衷心感謝老師們給予我的幫助和教育。此外，還要衷心感謝在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程提供過(guò)幫助的同學(xué)，他們的幫助對(duì)我完成對(duì)課題的理解和論文的撰寫(xiě)，起到了很大的作用。這次論文從選題、實(shí)驗(yàn)到最終完成，每一步都是在老師的精心安排和悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。她淵博的學(xué)識(shí)，豐富的經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，事業(yè)上積極進(jìn)取的精神對(duì)我影響深遠(yuǎn)。在此，謹(jǐn)向曾萱老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！謝謝老師在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中給予我極大地幫助。同時(shí)，論文的順利完成，也離不開(kāi)同組其他同學(xué)的關(guān)心和幫助，在此對(duì)他們表示衷心的感謝。在整個(gè)論文創(chuàng)作中，各位老師、同學(xué)和朋友給我提供了寶貴的建

49、議和意見(jiàn)，使得論文順利完成。西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 #頁(yè)共39頁(yè)第 頁(yè)共39頁(yè)參考文獻(xiàn)劉雨棣，雷新穎.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)M.西安交通大學(xué)出版社.2013年11月林敏.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工程應(yīng)用M.國(guó)防工業(yè)出版社.2010年6月李建忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社，2008楊居義.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).清華大學(xué)出版社,2009張福學(xué)著.傳感器應(yīng)用及其電路精選.電子工業(yè)出版社.1992.76高光天.傳感器與信號(hào)調(diào)理器件應(yīng)用技術(shù)M.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2002,84-85西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第 頁(yè)共39頁(yè)第

50、 頁(yè)共39頁(yè)附錄檢測(cè)主程序#include/調(diào)用外函數(shù)/#include#include#include#include#include#include/*初始化CPU*2/voidinit_cpu()/初始化cpuEA=1;TR0=1;TR1=1;TMOD=0 x11;TH1=0 x3c;TL1=0 xb0;/*voidtime1(void)interrupt3using1TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;keyval=P1;/初始化CPU結(jié)束/voidmain_menu_initial()/LED主菜單初始化./main1_menu0.

51、display=measurearray;/定義一個(gè)”開(kāi)始測(cè)量“數(shù)組/main1_menu0.subs=NULL;main1_menu0.children_menus=measure_menu;main1_menu0.parent_menus=NULL;voidmeasure_menu_initial()/“開(kāi)始測(cè)量”菜單設(shè)置/measure_menu0.menu_count=2;measure_menu0.display=qr;/開(kāi)始測(cè)量函數(shù),確認(rèn).measure_menu0.subs=start_measure_function;/開(kāi)始測(cè)量函數(shù)measure_menu0.children_

52、menus=NULL;measure_menu0.parent_menus=main1_menu;measure_menu1.menu_count=2;measure_menu1.display=qx;measure_menu1.subs=NULL;measure_menu1.children_menus=NULL;measure_menu1.parent_menus=main1_menu;/還有voidstore_menu_initial()、voidtime_menu_initial()/voidled_menu_pro()max_item=menu_led-menu_count;swit

53、ch(keyval)case0:break;case1:/向上鍵if(user_choosen=0)user_choosen=max_item;shuaxin=1;user_choosen-;break;if(shuaxin)/是否需要刷新LCD標(biāo)志位.Clr_Scr();shuaxin=0;led_menu_show();oidled_menu_show()ucharn;max_item=menu_led-menu_count;if(max_item=4)/菜單項(xiàng)為3則表示為主菜單.for(n=0;n4;n+)draw_bmp(n*2,20,96,0,menu_ledn.display);/

54、標(biāo)記出當(dāng)前菜單項(xiàng).select_item(user_choosen);elseswitch(temp_choosen)case0:/“開(kāi)始測(cè)量”數(shù)組/draw_bmp(0,20,96,0,measurearray);break;default:break;for(n=0;n1)&0 x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;/拉低CLK端，形成下降沿3ADDI=1;/控制命令結(jié)束_nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i8;i+)dat|=ADDO;/收數(shù)據(jù)ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖_nop_();_nop

55、_();dat=1;if(i=7)dat=ADDO;for(i=0;i8;i+)j=0;j=j|ADDO;/收數(shù)據(jù)ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖_nop_();_nop_();j=j7;ndat=ndat|j;if(i=1;ADCS=1;/拉低CS端ADCLK=0;/拉低CLK端ADDO=1;/拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài)dat0;i-)IO=ACC0;CLK=1;/下降沿寫(xiě)入數(shù)據(jù)/CLK=0;ACC=ACC1;/*讀出字節(jié)子函數(shù)*/OutputByte(void)/上升沿讀出數(shù)據(jù)/*函數(shù)：設(shè)置初始時(shí)間*/voidSetTime(unsignedchar*pSecDa)WriteTol302(0 x8e,0 x00);/控制命令,WP=O,寫(xiě)操作/for(i=7;i0;i-)WriteTo1302(Addr,*pSecDa);pSecDa+;Add