一氧化碳报警器设计 - 软件设计(12)

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芯片4分频得到500KHZ，此时的转换速度128us。在程序运行时，利用P3.2检测ADC0809的EOC接口，判断0809是否转换结束，若EOC输出一个正脉冲，则申请中断，将转换的数据送给单片机。ADC0809内部带有输出锁存器，所以可以和单片机直接相连，当然，也可以和扩展口如8155相连，电路图如下图3-2所示。

图3-2 ADC0809接口电路

3.3 主控模块与复位电路及晶振接口电路

本系统采用晶振时钟电路。外部晶振以及电容 C1和C2成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格要求，但电容的大小多少会影响震荡器频率的高低，外接晶振时,C1和C2通常选择30Pf，晶振采用12MHZ。

复位是单片机的初始化操作，只要给 RESET 引脚加上 2 个机器周期以上的高电平信号，就可使单片机复位。复位的主要功能是把 PC初始化为0000H ，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误是系统处于死锁状态，为摆脱死锁状态，也需要复位键重新启动。复位电路必须确保上电时能够自动复位，在必要时还可以手动复位。

上电自动复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号，为了可靠起见，电源稳定后，还要经过一定的延时才能撤销复位信号以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。为了实现这种功能，本设计采用了一种RC定时电路，其时间常数τ=RC。

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系统上电时，两端的电压为零，单片机的复位端的电平为高电平，单片机复位，经过4-5个 t后，C两端的电压约等于电源电压，单片机的复位端的电平为低电平，单片机退出复位状态。

手动复位电路采用的是按键复位电路。在按键按下时，单片机的复位端的电平为高电平，单片机复位，在按键松开时，单片机的复位端的电平为低电平，单片机退出复位状态。

AT89S52与复位电路及晶振的接口电路图如下图3-3所示。

VCC

图3-3 AT89S52与复位电路及晶振接口电路图

3.4存储器AT24C02接口电路

存储器采用AT24C02，它和单片机的接口电路如下图3-4所示。

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东南大学成贤学院毕业设计报告 图3-4 存储器AT24C02接口电路

3.5 一氧化碳传感器与模/数转换器接口电路

传感器MQ—7的输出是模拟量，要通过ADC0809转换成数字量，再送由单片机进行处理。传感器与模/数转换器的接口电路如下图3-5所示。

图3-5 传感器MQ—7与ADC0809接口电路

3.6 报警模块接口电路

本设计采用峰鸣器报警电路。通过编程让传感器的数据和给定值进行比较。如果大于给定值则蜂鸣器报警。接口电路如下图3-6所示。

图3-6 报警模块接口电路

3.7 键盘接口电路

在单片机应用系统中，除了完成基本的功能外，另一个最重要的任务是设计优秀的人机交互接口。人机交互接口用来实现控制命令及数据的输入，并且将系统运行信息显示反映给操作者。键盘以按键的形式来设置控制功能或数据，是人机交互最基本的途径。键盘模块设计的好坏，直接关系到系统的可靠

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性和稳定性。

在单片机应用系统中，有两种常用的键盘结构，独立式按键和矩阵式按键。其中，独立式按键比较简单，适合于较少开关量的输入场合，而矩阵式键盘则适合于输入命令或者数据较多、功能复杂的系统。采用矩阵式键盘结构可以最大限度地使用单片机的引脚资源，因此应用十分广泛。

本次设计采用矩阵式按键。如下图3-7所示，在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，P1口就可以构成4×4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍。其工作原理为：将矩阵式键盘的行线通过上拉电阻接正电源。此时，如果没有按键按下，则对应的行线为高电平；如果有按键按下，对应交叉点的行线和列线短路，行线的输出依赖于与此行连接的列的电平状态。这样，通过读入行列线的状态就可以得知是否有键按下了。

图3-7 键盘接口电路图

键盘模块的键值安排如下图3-8所示。

每个按键的功能说明如下： （1）0～9、.键：设置报警值。

（2）测试键：控制传感器开始检测一氧化碳浓度。 （2）锁定键：控制液晶显示器显示数值保持不变。

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1

2

3

测试

4 5 6

锁定

7 8 9 设置

.

0

删除 确认

图3-8 键盘示意图

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（3）设置键：开始自定义设置报警值。 （5）删除键：删除一位设置错误的报警值。 （6）确定键：确定设置报警值结束。

3.8 LCD1602接口电路

如下图3-9所示，本论文的设计采用LCD1602液晶显示器作为显示模块。这种显示器最大的优点就是使用口资源比较少，显示位数多，显示比较清晰，界面友好，段码从P0口输出。输出内容为英文提示、实时浓度值。

+5V LCD1602 D0 D1 D2 10 7 8 PB0 PB1 PB2 9 PB3 VDD VSS BLA 12 13 14 15 P2.1 P2.2 P2.3 PB4 PB5 PB6 PB7 +5V

图3-9 LCD1602液晶显示器接口电路

液晶显示模块是一个慢显示器件，所以编程时应注意，在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平（表示不忙），或进行适当的延时，以确保前一个指令执行完毕，否则可能造成指令失效。另外，显示字符时要先发送控制指令，即输入显示字符地址，告诉模块在哪个位置显示字符。LCD1602第一行的首地址指令是80H（ox80），第二行首地址指令是C0H（oxC0）。

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16 11 1 2 3 4 5 6 BLK RW VL RS D3 D4 D5 D6 D7 E