基于單片機(jī)的PM1.0、Pm2.5檢測(cè)系統(tǒng)

單片微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)專周學(xué)校：成都工業(yè)學(xué)院系別：電氣與電子工程系題目：Pm1.0、Pm2.5智能檢測(cè)指導(dǎo)老師：傅林姓名：歐尤俊班級(jí)：2023251學(xué)號(hào)：34目錄一、系統(tǒng)功能框圖：二、原件簡(jiǎn)介：AT89C51AT89C51簡(jiǎn)介AT89C51根本操作ADC0808模數(shù)轉(zhuǎn)換2、1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)2、2.引腳功能〔外部特性〕三、軟件局部：1、1．主程序1、2.A/D轉(zhuǎn)換電路1、3.顯示系統(tǒng)四、硬件局部：1、1.A/D轉(zhuǎn)換仿真圖1、2.顯示局部仿真圖五、專周心得附錄一附錄二一、系統(tǒng)功能框圖：Pm1.0、Pm2.5智能檢測(cè)同樣具有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的三個(gè)層次。其中以AT89C51單片機(jī)為核心構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理。為了更好的理清設(shè)計(jì)思路，將整個(gè)系統(tǒng)細(xì)分為三局部加以設(shè)計(jì)說明。整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)由三個(gè)局部組成，分為三大模塊：濃度檢測(cè)模塊、主控模塊和顯示模塊。在本次設(shè)計(jì)中，使用的核心器件是單片機(jī)和Pm1.0、2.5傳感器。為了保重整個(gè)系統(tǒng)可靠的運(yùn)行，設(shè)計(jì)中必須明確三大局部的實(shí)際聯(lián)系：以單片機(jī)為中心，其他各大模塊一一展開。其中，濃度檢測(cè)及顯示模塊所實(shí)現(xiàn)的功能是將房間中的一氧化碳濃度值轉(zhuǎn)換成為單片機(jī)能夠處理的數(shù)字信號(hào)，并且濃度值顯示出來：主控模塊以單片機(jī)為主。系統(tǒng)框圖如圖2-2所示。AT89C51Pm1.0檢測(cè)器AT89C51Pm1.0檢測(cè)器A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換顯示傳感器顯示傳感器Pm2.5檢測(cè)器Pm2.5檢測(cè)器圖2-2系統(tǒng)框圖二、原件簡(jiǎn)介:AT89C51：1、1.AT89C51簡(jiǎn)介：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每個(gè)管腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳寫“1”P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1〞后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1〞時(shí)，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入時(shí)，P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1〞時(shí)，它利用內(nèi)部上拉的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能存放器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1〞后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入時(shí)，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)，也是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(串行輸出口)P3.2(外部中斷0)P3.3(外部中斷1)P3.4T0(記時(shí)器0外部輸入)P3.5T1(記時(shí)器1外部輸入)P3.6(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)P3.7(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取址期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。：當(dāng)保持低電平時(shí)，訪問外部ROM；注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)端保持高電平時(shí)，訪問內(nèi)部ROM。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。1、2.AT89C51根本操作：AT89C51復(fù)位引腳RST/VP通過片內(nèi)一個(gè)施密特觸發(fā)器(抑制噪聲作用)與片內(nèi)復(fù)位電路相連，施密特觸發(fā)器的輸出在每一個(gè)機(jī)器周期由復(fù)位電路采樣一次。當(dāng)振蕩電路工作，并且在RST引腳上加一個(gè)至少保持2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就能使AT89C51完成一次復(fù)位。復(fù)位不影響RAM的內(nèi)容。復(fù)位后，PC指向0000H單元，使單片機(jī)從起始地址0000H單元開始重新執(zhí)行程序。所以，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，可按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。AD0808模數(shù)轉(zhuǎn)換：ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)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(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。2、1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)：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、比擬器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器。2、2.引腳功能〔外部特性〕：ADC0808芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如右圖所示。各引腳功能如下：1～5和26～28〔IN0～I(xiàn)N7〕：8路模擬量輸入端。8、14、15和17～21：8位數(shù)字量輸出端。22〔ALE〕：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。6〔START〕：A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖〔至少100ns寬〕使其啟動(dòng)〔脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換〕。7〔EOC〕：A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平〔轉(zhuǎn)換期間一直為低電平〕。9〔OE〕：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能翻開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。10〔CLK〕：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。12〔VREF〔+〕〕和16〔VREF〔-〕〕：參考電壓輸入端11〔Vcc〕：主電源輸入端。13〔GND〕：地。23～25〔ADDA、ADDB、ADDC〕：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路三、軟件局部：1、1．主程序：MAIN:MOVR0,#30HMOVR7,#20HLOOP:MOV@R0,#00HINCR0DJNZR7,LOOPMOVTMOD,#12HMOVTH0,#245MOVTL0,#00HSETBEASETBET0SETBTR0MAIN_1:ACALLADCACALLCHULIMOVR6,35HMOVR7,36HACALLH_BCDMOV38H,R3MOV39H,R4MOV3AH,R5ACALLFENLIACALLDISPLAYACALLDELAYAJMPMAIN_1INT_T0:CPLCLOCKRETIADC:CLRSTARTSETBSTARTCLRSTARTJNBEOC,$SETBOEMOVAD_DATA,P3CLROERETDELAY:MOV40H,#100DELAY_1:ACALLDISPLAYDJNZ40H,DELAY_1RET1、2.A/D轉(zhuǎn)換電路：ADC:CLRSTARTSETBSTARTCLRSTARTJNBEOC,$SETBOEMOVAD_DATA,P3CLROERETCHULI:MOVA,AD_DATAMOVB,#20MULABMOV35H,BMOV36H,ARETH_BCD:CLRAMOVR3,AMOVR4,AMOVR5,AMOVR2,#10HH_BCD_1:MOVA,R7RLCAMOVR7,AMOVA,R6RLCAMOVR6,AMOVA,R5ADDCA,R5DAAMOVR5,AMOVA,R4ADDCA,R4DAAMOVR4,AMOVA,R3ADDCA,R3MOVR3,ADJNZR2,H_BCD_1RET1、3.顯示系統(tǒng)：DISPLAY:MOVDPTR,#TAB1MOVR0,#42HMOVR7,#3MOVR2,#02HDSP_1:MOVP2,#01HMOVA,41HMOVCA,@A+DPTRANLA,#7FHMOVP0,AACALLDS1MSMOVP2,R2MOVA,@R0MOVCA,@A+DPTRLOOK:CJNEA,#0F9H,MOVONSETBP1.0MOVON:JNCLOOKMOVP0,AACALLDS1MSINCR0MOVA,R2RLAMOVR2,ADJNZR7,DSP_1RETDS1MS:MOVTH1,#0FCHMOVTL1,#18HSETBTR1DS1MS_1:JBCTF1,DS1MS_2SJMPDS1MS_1DS1MS_2:CLRTR1RETTAB1:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H四、硬件局部：1、1.A/D轉(zhuǎn)換仿真圖1、2.顯示局部仿真圖五、專周心得：通過這一周的查閱資料、自己修改、程序調(diào)試和修改，是我學(xué)會(huì)了很多。以前課堂上不懂得局部、理解不透徹的地方我都弄明白并且理解了。當(dāng)然在這一周中還是有很多不如意的地方。例如，當(dāng)程序?qū)懗鰜砹?，調(diào)試的時(shí)候有很多錯(cuò)誤自己又不知道怎么改，查閱資料無(wú)果后。心里真的有種想放棄的沖動(dòng)！不過最后我還是堅(jiān)持了下來。專周雖然讓人很疲憊，但是當(dāng)你做出來以后的那種成就感是永遠(yuǎn)沒法替代的。通過這個(gè)專周我不僅學(xué)習(xí)了知識(shí)、運(yùn)用了自己所學(xué)，還使得我領(lǐng)悟了許多自身應(yīng)有的態(tài)度。做事的態(tài)度、處事的方法，還有就是不要放棄。附錄一CLOCKBITP1.4STARTBITP1.5EOCBITP1.6OEBITP1.7AD_DATAEQU30HORG0000HSJMPMAINORG000BHAJMPINT_T0ORG0030HMAIN:MOVR0,#30HMOVR7,#20HLOOP:MOV@R0,#00HINCR0DJNZR7,LOOPMOVTMOD,#12HMOVTH0,#245MOVTL0,#00HSETBEASETBET0SETBTR0MAIN_1:ACALLADCACALLCHULIMOVR6,35HMOVR7,36HACALLH_BCDMOV38H,R3MOV39H,R4MOV3AH,R5ACALLFENLIACALLDISPLAYACALLDELAYAJMPMAIN_1INT_T0:CPLCLOCKRETIADC:CLRSTARTSETBSTARTCLRSTARTJBEOC,MOVONMOVON:SETBOEMOVAD_DATA,P3CLROERETDELAY:MOV40H,#100DELAY_1:ACALLDISPLAYDJNZ40H,DELAY_1RETCHULI:MOVA,AD_DATAMOVB,#20MULABMOV35H,BMOV36H,ARETH_BCD:CLRAMOVR3,AMOVR4,AMOVR5,AMOVR2,#10HH_BCD_1:MOVA,R7RLCAMOVR7,AMOVA,R6RLCAMOVR6,AMOVA,R5ADDCA,R5DAAMOVR5,AMOVA,R4ADDCA,R4DAAMOVR4,AMOVA,R3ADDCA,R3MOVR3,ADJNZR2,H_BCD_1RETFENLI:MOVA,38HANLA,#0F0HSWAPAMOV40H,AMOVA,38HANLA,#0FHMOV41H,AMOVA,39HANLA,#0F0HSWAPAMOV42H,AMOVA,39H