基于AT89C51的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)W

1、哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 基于基于 AT89C51 單片機(jī)的氣體濃度測量顯示及單片機(jī)的氣體濃度測量顯示及 報警系統(tǒng)設(shè)計報警系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 生 姓 名 王琴、李賽賽、汪金萍、周珊珊 指 導(dǎo) 教 師 趙志杰、張玉茹、王立琦、董世成 專 業(yè) 電 子 信 息 工 程 (2) 班 學(xué) 院 計算機(jī)與信息工程學(xué)院 2014 年 3 月 14 日 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 目錄 1 1課程設(shè)計要求課程設(shè)計要求.1 1 1.1 課程設(shè)計題目.1 1.2 課程設(shè)計要求.1 1.3 課程設(shè)計具體工作.1 2.2. 氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)簡介氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)簡介.2 2 2.1 AT89

2、C51 簡介 .2 2.2 AD0808 簡介. 5 2.3 MQ-5 氣體傳感器簡介. 6 2.4 LCD1602 簡介. 10 3.3.氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)設(shè)計氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)設(shè)計. 1414 3.1 系統(tǒng)的硬件組成和元器件選擇.14 3.2 電路總體設(shè)計 .14 3.3 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計 .15 3.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計.15 3.5 顯示及報警模塊的設(shè)計.15 4.4.氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計.1717 4.1 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .17 4.2 編程環(huán)境 KeilC51. 17 4.3 軟件流程框圖.18 4.4 系統(tǒng)程

3、序 .19 5 5 氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)仿真調(diào)試氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)仿真調(diào)試.2222 5.1 系統(tǒng)仿真調(diào)試 .22 5.2 仿真調(diào)試環(huán)境-PROTEUS 7.7 .22 5.3 系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果 .23 結(jié)結(jié) 論論.2424 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).2525 致致 謝謝.2525 附件一：.26 基于 AT89C51 單片機(jī)的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)電路板圖.26 附件二：.27 基于 AT89C51 單片機(jī)的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)實物圖.27 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 1 1課程設(shè)計要求課程設(shè)計要求 1.11.1 課程設(shè)計題目課程設(shè)計題目 基于 AT89C51 單片機(jī)的氣體濃度測

4、量顯示及報警系統(tǒng)設(shè)計 1.21.2 課程設(shè)計要求課程設(shè)計要求 （1）任選一種有害氣體傳感器； （2）設(shè)計轉(zhuǎn)換放大電路將氣體濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號； （3）利用單片機(jī)組成測量系統(tǒng)實現(xiàn)有害氣體濃度的精確測量及顯示報警。 1.31.3 課程設(shè)計具體工作課程設(shè)計具體工作 （1）原理圖設(shè)計、軟件設(shè)計、PCB； （2）仿真實現(xiàn)； （3）元件清單； （4）設(shè)計報告。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 2 2. 氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)簡介氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)簡介 2.12.1 AT89C51AT89C51 簡介簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)的閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM- Flash

5、Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。其中包括 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I/O 口線，2 個 16 位定時/計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器 及時鐘電路。同時，AT89C51 降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工 作模式26?？臻e方式體制 CPU 的工作，但允許 RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及 中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器體制工作并禁止其他所 有不見工作直到下一個硬件復(fù)位。 單片機(jī)的可擦除只讀存儲

6、器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非 易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將 多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微 控制器。AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價的方案。 AT89C51 單片機(jī)管腳圖如圖 1 所示。 圖 1 AT89C51 芯片引腳圖 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 3 2.22.2 ADC0808ADC0808 簡介簡介 ADC0808 芯片有 28 條引腳,采用雙線直插式封裝. ADC0808 是采樣分辨率為 8 位的、 以

7、逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù) 地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 ADC0808 是 ADC0809 的簡化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真時采用 ADC0808 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，實際使用時采用 ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 ADC0808 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，它有 8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯 碼器、比較器、8 位開關(guān)樹型 A/D 轉(zhuǎn)換器。 ADC0808 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖 2 所示。 圖 2 ADC0808 芯片引腳圖 ADC0

8、808 的時序圖如圖 3 所示。 圖 3 ADC0808 時序圖 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 4 2.3MQ-52.3MQ-5 氣體傳感器簡介氣體傳感器簡介 2.3.12.3.1 特點特點 （1）對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度； （2）對乙醇，煙霧幾乎不響應(yīng)； （3）快速的響應(yīng)恢復(fù)特性； （4）長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性； 2.3.22.3.2 應(yīng)用應(yīng)用 適用于家庭或工業(yè)上對液化氣，天然氣，煤氣的監(jiān)測裝置。優(yōu)良的抗乙醇，煙 霧干擾能力。 2.3.32.3.3 規(guī)格規(guī)格 （1） 標(biāo)準(zhǔn)工作條件 表 1 MQ-5 的標(biāo)準(zhǔn)工作條件 符 號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注 VC 回路電壓 15VAC or

9、DC VH 加熱電壓 5.0V0.2VAC or DC RL 負(fù)載電阻可調(diào) RH 加熱電阻 313 室溫 PH 加熱功耗 900mW （2） 環(huán)境條件 表 2 MQ-5 的環(huán)境條件 符 號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注 Tao 使用溫度 -10-50 Tas 存儲溫度 -20-70 Rh 相對濕度小于 95%Rh O2 氧氣濃度 21%(標(biāo)準(zhǔn)條件) 氧氣濃度會影響 靈敏度特性 最小值大于 2% 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 5 （3） 靈敏度特性 表 3 MQ-5 的靈敏度特性 符 號參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)備注 RS 敏感體電阻 10K- 60K(1000ppm 甲烷 (1000ppm/5000ppm CH4) 濃

10、度斜率 0.6 標(biāo)準(zhǔn)工作條件 預(yù)熱時間 溫度：202Vc:5.0V0.1V 相對濕度： 65%5%Vh:5.0V0.1V 不少于 24 小時 探測范圍：300- 5000ppm 液化氣，天然氣， 煤氣。 （4） 結(jié)構(gòu)外形測試電路 表 4 MQ-5 的結(jié)構(gòu)外形 部件材料 1 氣體敏感層二氧化錫 2 電極金（Au） 3 測量電極引線鉑（Pt） 4 加熱器鎳鉻合金（Ni-Cr） 5 陶瓷管三氧化二鋁 6 防爆網(wǎng) 100 目雙層不銹鋼 （SUB316） 7 卡環(huán)鍍鎳銅材（Ni-Cu） 8 基座膠木 9 針狀管腳鍍鎳銅材（Ni-Cu） MQ-5 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如 Fig.1 所示。測量電路如圖 F

11、ig.2 所示。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 6 Fig.1 MQ-5 的結(jié)構(gòu)外形 Fig.2 MQ-5 的測試電路 由微型 AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或 不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元 件有 6 只針狀管腳，其中 4 個用于信號取出，2 個用于提供加熱電流。 2.3.42.3.4 靈敏度調(diào)整靈敏度調(diào)整 MQ-5 型氣敏元件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類 型氣敏元件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。建議用 1000ppm 異丁烷或氫氣校準(zhǔn)傳感 器。 2.42.4 LCD1602LCD16

12、02 簡介簡介 在日常生活中，液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通用器件，如在計算器、 萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號 和圖形。而液晶顯示器各種圖形的顯示原理為: （1）線段的顯示 點陣圖形式液晶由 MN 個顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個點組成，屏上 6416 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相 應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H00FH 的 16 字節(jié)的 內(nèi)容決定

13、，當(dāng)（000H）=FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個點； 當(dāng)（3FFH）=FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H） =00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H 時，則在屏幕的頂部顯示 一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD 顯示的基本原理。 （2）字符的顯示 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 7 用 LCD 顯示一個字符時比較復(fù)雜，因為一個字符由 68 或 88 點陣組成，既 要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同 位為“1”，其它的為“0”，為“1

14、”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某 個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控 制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。 （3）漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點陣碼 （一般用字模提取軟件），每個漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 1、3、5右邊為 2、4、6根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找 出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個字節(jié)，換行

15、按列對齊，送第三個字節(jié)直到 32B 顯示完就可以 LCD 上 得到一個完整漢字。 (4)LCD1602 的基本參數(shù)及引腳功能如圖 2.4 所示。 圖 2.4 1602LCD 尺寸圖 (6)1602LCD 的指令時序如圖 5、6 所示。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 8 圖 5 讀操作時序 圖 6 寫操作時序 3. 氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)設(shè)計氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)設(shè)計 3.13.1 系統(tǒng)的硬件組成和元器件選擇系統(tǒng)的硬件組成和元器件選擇 (1)系統(tǒng)的硬件原理圖，如圖 7 所示。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 9 圖 7 系統(tǒng)原理圖 3.23.2 電路總體設(shè)計電路總體設(shè)計 （1）電路總體設(shè)計模塊圖，如圖

16、 8 所示。 圖 8 電路總體設(shè)計模塊圖 主機(jī)選用單片機(jī) AT89C51 來實現(xiàn)，利用單片機(jī)軟件編程靈活、自由度大的特點，力 求用軟件完善各種控制。本系統(tǒng)選用的 AT89C51 芯片時鐘為 12MHz，運(yùn)算速度快， AT89C51 控 制實現(xiàn)報警與 顯示 氣體傳感 器采集氣 體濃度值 ADC0808 將 模擬量轉(zhuǎn)換 為數(shù)字量 LCD1602 顯示 LED 燈顯 示，蜂鳴 器報警 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 10 控制功能完善；選用氣體傳感器 MQ-5 來實現(xiàn)氣體濃度的采集；選用 ADC0808 來實現(xiàn) 模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換；選用 LCD1602 來實現(xiàn)氣體濃度的顯示；選用蜂鳴器和 LED 燈來 實

17、現(xiàn)報警。 3.33.3 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計 數(shù)據(jù)采集電路主要由氣體傳感器 MQ-5 和滑動變阻器組成。由 MQ-5 感測空氣中的有 害氣體濃度的變化，經(jīng)過其內(nèi)部器件處理將氣體濃度這個模擬信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電 信號，MQ-5 輸出的電信號通過滑動變阻器的調(diào)節(jié)改變進(jìn)入 ADC0808 的電信號值。數(shù) 據(jù)采集模塊如圖 9 所示。 圖 9 數(shù)據(jù)采集電路 3.43.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計 外部的模擬信號量需要轉(zhuǎn)變成數(shù)字量才能進(jìn)一步的由單片機(jī)進(jìn)行處理。ADC0808 可以非常方便的處理輸入的模擬信號量。 ADC通過逐次比較（successive approximation

18、）方式，將輸入端的模擬電壓轉(zhuǎn)換成8位的數(shù)字量。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊如 圖10所示。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 11 圖10 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 while(1) ST = 0; delay1ms(1); ST = 1; delay1ms(1); ST = 0;/寄存器 SAR 復(fù)位，啟動 ADC0809 while(1) if(EOC = 1)/ADC0808 轉(zhuǎn)換結(jié)束后改引腳為高低平 OE = 1;/輸出允許信號為 1 時表示把 ADC0808 采集的數(shù)據(jù)輸出 getdata=P0;/把采集到的數(shù)據(jù)送到 P0 口處理 OE = 0;/又打開 ADC0808 讓繼續(xù)開始轉(zhuǎn)換 3.53.5 顯示及報警模塊的設(shè)計

19、顯示及報警模塊的設(shè)計 經(jīng)由單片機(jī)處理后的數(shù)字量通過 LCD1602 進(jìn)行顯示當(dāng)前的氣體濃度值，同時如果 當(dāng)前的氣體濃度對人體無害，則綠燈亮；如果當(dāng)前的氣體濃度對人體有害，則紅燈 亮同時蜂鳴器報警。顯示及報警模塊如圖 11 所示。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 12 圖 11 顯示及報警模塊 void init_play()/初始化顯示 lcd_init(); wr_com(0 x80);/第 1 行第一列 display(str1); /顯示 Consentration wr_com(0 xc0); /第二行第一列 display(str2); /顯示空格 wr_com(0 xc9); /第二行第九

20、列 display(str3);/顯示 ppm void show_Concentration()/濃度值顯示 disdata0=con/1000+0 x30; /千位數(shù) disdata1=con%1000/100+0 x30;/百位數(shù) disdata2=con%100/10+0 x30;/十位數(shù) disdata3=con%10+0 x30;/個位數(shù) if(disdata0=0 x30) disdata0=0 x20;/如果千位為 0，不顯示 if(disdata1=0 x30) disdata1=0 x20;/如果千位為 0，百位為 0 也不顯示 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 13 if(disd

21、ata2=0 x30) disdata2=0 x20;/如果千位為 0，百位為 0,十位為 0 也不顯示 wr_com(0 xc3); wr_dat(disdata0);/顯示千位 wr_com(0 xc4); wr_dat(disdata1);/顯示百位 wr_com(0 xc5); wr_dat(disdata2);/顯示十位 wr_com(0 xc6); wr_dat(disdata3);/顯示個位 show_Concentration();/LCD1602 顯示 if(con 320)/如果采集到的濃度小于 320 不報警 G_LED=0; R_LED=1; SPK=1; else /

22、如果濃度大于 320 則聲光報警 G_LED=1; R_LED=0; SPK=0; break;/跳出繼續(xù)進(jìn)行 ADC0808 的采集 4.氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 4.14.1 系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)的軟件由主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和顯示報警模塊三大模塊組成。在主 程序中首先給定參數(shù)值，然后通過啟動AD轉(zhuǎn)換循環(huán)顯示當(dāng)前電壓。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 14 4,24,2 編程環(huán)境編程環(huán)境- -KeilC51KeilC51 KeilC51 是一種專為 8051 單片機(jī)設(shè)計的高級語言 C 編譯器，支持符合 ANSI 標(biāo) 準(zhǔn)的 C 語言程序

23、設(shè)計，同時針對 8051 單片機(jī)自身特點作了一些特殊擴(kuò)展。C 語言對 語法的限制不太嚴(yán)格，用戶在編寫程序時有較大的空間，但它畢竟還是一種程序設(shè) 計語言，與其他計算機(jī)語言一樣，采用 C 語言進(jìn)行程序設(shè)計時，仍需要遵從一定的 語法規(guī)則。KeilC51 編譯器支持標(biāo)準(zhǔn) C 語言的數(shù)據(jù)類型，另外還根據(jù) 8051 單片機(jī)的 特點擴(kuò)展了 bit、sbit、sfr、sfr16 數(shù)據(jù)類型。 KeilC51 編譯器支持兩種指針類型：一般指針和基于存儲器的指針。一般指針 需要占 3 個字節(jié)，基于存儲器的指針只需要 12 個字節(jié)。一般指針具有良好的兼容 性但運(yùn)行速度較慢，基于存儲器的指針是 C51 編譯器專門針對

24、8051 單片機(jī)存儲器特 點進(jìn)行的擴(kuò)展，它只適用于 8051 單片機(jī)，但具有較高的運(yùn)行速度。 4.34.3 軟件流程框圖軟件流程框圖 N N Y 初始化 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換完成？ 開始 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 15 N Y 圖 12 軟件流程圖 4.44.4 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序 （1）主程序 void main()/主函數(shù) Init();/定時器初始化 init_play();/初始化顯示 while(1) ST = 0; delay1ms(1); ST = 1; delay1ms(1); ST = 0;/寄存器 SAR 復(fù)位，啟動 ADC0809 while(1) if(EOC = 1)

25、/ADC0808 轉(zhuǎn)換結(jié)束后改引腳為高低平 OE = 1;/輸出允許信號為 1 時表示把 ADC0808 采集的數(shù)據(jù)輸出 結(jié)束 濃度是否 超過 320ppm LCD1602 顯示 綠燈亮 紅燈亮， 蜂鳴器報 警 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 16 getdata=P0;/把采集到的數(shù)據(jù)送到 P0 口處理 OE = 0;/又打開 ADC0808 讓繼續(xù)開始轉(zhuǎn)換 con=getdata*19.53;/因為有 AD 采集回來的數(shù)為 0255；顯示溫度為 05000 show_Concentration();/LCD1602 顯示 if(con 320)/如果采集到的濃度小于 320 不報警 G_LED=0

26、; R_LED=1; SPK=1; else /如果濃度大于 320 則聲光報警 G_LED=1; R_LED=0; SPK=0; break;/跳出繼續(xù)進(jìn)行 ADC0808 的采集 5 簡單電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)仿真調(diào)試簡單電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)仿真調(diào)試 5.15.1 系統(tǒng)仿真調(diào)試系統(tǒng)仿真調(diào)試 本次課程設(shè)計中主要是通過 protues 進(jìn)行系統(tǒng)的仿真與調(diào)試，對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行 可行性的驗證。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 17 5.25.2 仿真調(diào)試環(huán)境仿真調(diào)試環(huán)境-protues-protues 7.77.7 Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟

27、件。它不僅 具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的 仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、 從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus 是 世界上著名的 EDA 工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路 協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世 界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺， 其處理器模型支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM

28、、8086 和 MSP430 等，2010 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處 理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、Keil 和 MPLAB 等多種編譯功能特點 5.35.3 系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果 圖 13 系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 18 圖 14 系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果 結(jié)結(jié) 論論 本文所研制的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)是單片機(jī)控制的系統(tǒng)，它的主要特 點是: (1) 該儀器的數(shù)學(xué)模型、測量原理簡單， (2) 使用范圍大 。 (3) 該儀器可以進(jìn)行有害氣體濃度的實時顯示，使用方便 。 (4) 該儀器的軟件系統(tǒng)全部采用 C 語言編寫，

29、提高了程序的可讀性和可移植性。 氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)的研制開發(fā)具有廣闊的應(yīng)用前景，經(jīng)分析論證，誤差 小;整個單片機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、準(zhǔn)確。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 單片機(jī)原理與應(yīng)用-基于Proteus虛擬仿真技術(shù) 徐愛鈞 徐陽 著 第二 版 2單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（C語言版） 王靜霞 主編 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 19 3 MQ-5使用說明 4 百度文庫 5中國知網(wǎng) 致致 謝謝 在本次課程設(shè)計期間，我們組得到了實驗室的老師、同學(xué)的熱情幫助，向他們 學(xué)到了許多寶貴知識和經(jīng)驗。值此設(shè)計報告完成之際，謹(jǐn)向曾經(jīng)給予我們組關(guān)心和 幫助的老師、同學(xué)和親友表示衷心的感謝。 感謝趙志杰老師、張玉茹老師、王立琦老師

30、、董世成老師這段時間來對我們組 的課題、研究的悉心指導(dǎo)。我們組的研究課題是在各位老師的指導(dǎo)下完成的，從課 題的理解和總體思路的設(shè)計，老師們給了我們組很重要的指導(dǎo)。老師們對待學(xué)術(shù)問 題的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，對設(shè)計的實用化思想，更是對我們組的言傳身教，是我們組學(xué)習(xí)和 研究上的良師益友，對我們組工作和學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)更使我們組受益匪淺。 感謝給了我們組很大幫助的同學(xué)，使我們組能少走彎路，順利的完成課題。 感謝父母與家人對我們組多年的教誨和關(guān)愛，沒有他們在生活上的幫助，我們 組完成學(xué)業(yè)是不可能的。 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 20 附件一： 基于 AT89C51 的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)電路板圖 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程

31、設(shè)計 21 附件二： 基于 AT89C51 的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)實物圖 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 22 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 23 附件三： 基于 AT89C51 的氣體濃度測量顯示及報警系統(tǒng)的程序清單 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int unsigned int con; unsigned char getdata; sbit RS=P20; sbit RW=P21; sbit EN=P22; sbit ST=P25;/AD0809 轉(zhuǎn)換啟動信號與地址所存允許引腳注意：在使用時 ALE 和 ST

32、RT 信號引腳連在一起 sbit OE=P27;/ADC0808 輸出允許信號 sbit EOC=P26;/ADC0808 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號引腳 sbit CLK =P24;/ADC0808 的時鐘引腳 sbit G_LED=P30;/濃度小于 320 時的綠燈指示 sbit R_LED=P31;/ 濃度大于 320 時的紅燈指示 sbit SPK=P37;/濃度大于 320 時蜂鳴器報警 unsigned char code str1=Concentration: ; unsigned char code str2= ; unsigned char code str3=ppm; uchar da

33、ta disdata5; void Init() /定時器 0 的初始化 定時器 0 給 ADC0808 提供時鐘讓其工作 EA = 1; ET0=1; TMOD = 0 x02; TH0 = 245; TL0 = 0; TR0 = 1; /開啟定時器 0 給 ADC0808 提供時鐘 /*lcd1602 程序*/ void delay1ms(unsigned int ms)/延時 1 毫秒 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 24 unsigned int i,j; for(i=0;ims;i+) for(j=0;j100;j+); void wr_com(unsigned char com)/寫指令/

34、 delay1ms(1); RS=0; RW=0; EN=0; P1=com; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; void wr_dat(unsigned char dat)/寫數(shù)據(jù)/ delay1ms(1); RS=1; RW=0; EN=0; P1=dat; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; void lcd_init()/初始化設(shè)置/ delay1ms(15); wr_com(0 x38);delay1ms(5); /數(shù)據(jù)位數(shù) 8 位，2 行，5*7 點陣-工作方式設(shè)置 wr_com(0 x08);del

35、ay1ms(5); /顯示狀態(tài)設(shè)置：顯示未開 wr_com(0 x01);delay1ms(5); /清屏，將光標(biāo)設(shè)置為第一行第一列 wr_com(0 x06);delay1ms(5); /增量方式右移，顯示字符不移動 wr_com(0 x0c);delay1ms(5);/開顯示，不顯示光標(biāo)，光標(biāo)位字符不閃爍 哈爾濱商業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 25 void display(unsigned char *p)/顯示/ while(*p!=0) wr_dat(*p); p+; delay1ms(1); void init_play()/初始化顯示 lcd_init(); wr_com(0 x80);/第 1 行第一列 display(str1); /顯示 Consentration wr_com(0 xc0); /第二行第一列 display(str2); /顯示空格 wr_com(0 xc9); /第二行第九列 display(str3);/顯示 ppm /*/ void show_Concentration()/濃度值顯示 disdata0=con/1000+0 x30; /千位數(shù) disdata1=con%1000/100+0 x30;/百位數(shù) disdata