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基于AT89C51的气体浓度测量显示及报警系统课程设计.doc
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基于AT89C51的气体浓度测量显示及报警系统课程设计.doc
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基于 AT89C51 单片机的气体浓度测量显示及
报警系统设计
2014 年 3 月 14 日
目录
1.课程设计要求 ........................................................1
1.1 课程设计题目 ......................................................1
1.2 课程设计要求 ......................................................1
1.3 课程设计具体工作 ..................................................1
2. 气体浓度测量显示及报警系统简介 ......................................2
2.1 AT89C51 简介 ......................................................2
2.2 AD0808 简介....................................................... 5
2.3 MQ-5 气体传感器简介............................................... 6
2.4 LCD1602 简介..................................................... 10
3.气体浓度测量显示及报警系统设计..................................... 14
3.1 系统的硬件组成和元器件选择 .......................................14
3.2 电路总体设计 .....................................................14
3.3 数据采集模块的设计 ...............................................15
3.4 数据转换模块的设计 ...............................................15
3.5 显示及报警模块的设计 .............................................15
4.气体浓度测量显示及报警系统的软件设计 ................................17
4.1 系统的软件设计 ...................................................17
4.2 编程环境 KeilC51................................................. 17
4.3 软件流程框图 .....................................................18
4.4 系统程序 .........................................................19
5 气体浓度测量显示及报警系统仿真调试 .................................22
5.1 系统仿真调试 .....................................................22
5.2 仿真调试环境-PROTEUS 7.7 .........................................22
5.3 系统仿真调试结果 .................................................23
结 论 .................................................................24
参考文献 ..............................................................25
致 谢 .................................................................25
附件一:...........................................................26
基于 AT89C51 单片机的气体浓度测量显示及报警系统电路板图.............26
附件二:...........................................................27
基于 AT89C51 单片机的气体浓度测量显示及报警系统实物图...............27
1
基于 AT89C51 单片机的气体浓度测量显示及报警系统设计
(1)任选一种有害气体传感器;
(2)设计转换放大电路将气体浓度转换成标准的电信号;
(3)利用单片机组成测量系统实现有害气体浓度的精确测量及显示报警。
(1)原理图设计、软件设计、PCB;
(2)仿真实现;
(3)元件清单;
(4)设计报告。
2. 气体浓度测量显示及报警系统简介
2.1 AT89C51 简介
AT89C51 是 一 种 带 4K 字 节 的 闪 烁 可 编 程 可 擦 除 只 读 存 储 器
(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,
高性能 CMOS8 位微处理器,俗称单片机。其中包括 128 字节内部 RAM,32 个 I/O
口线,2 个 16 位定时/计数器,一个 5 向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,
片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51 降至 0Hz 的静态逻辑操作,并支持两种
可选的节电工作模式[26]。空闲方式体制 CPU 的工作,但允许 RAM,定时/计数器,
串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容,但振荡器体制工作
并禁止其他所有不见工作直到下一个硬件复位。
2
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非
易失存储器制造技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将
多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控
制器。AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。
AT89C51 单片机管脚图如图 1 所示。
图 1 AT89C51 芯片引脚图
2.2 ADC0808 简介
ADC0808 芯片有 28 条引脚,采用双线直插式封装. ADC0808 是采样分辨率为 8 位的、
以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部有一个 8 通道多路开关,它可以根据
地址码锁存译码后的信号,只选通 8 路模拟输入信号中的一个进行 A/D 转换。ADC0808
是 ADC0809 的简化版本,功能基本相同。一般在硬件仿真时采用 ADC0808 进行 A/D 转
换,实际使用时采用 ADC0809 进行 A/D 转换。
ADC0808 是 CMOS 单片型逐次逼近式 A/D 转换器,它有 8 路模拟开关、地址锁存与译
码器、比较器、8 位开关树型 A/D 转换器。
ADC0808 芯片有 28 条引脚,采用双列直插式封装,如图 2 所示。
3
图 2 ADC0808 芯片引脚图
ADC0808 的时序图如图 3 所示。
图 3 ADC0808 时序图
2.3MQ-5 气体传感器简介
2.3.1 特点
(1)对液化气,天然气,城市煤气有较好的灵敏度;
(2)对乙醇,烟雾几乎不响应;
(3)快速的响应恢复特性;
(4)长期的使用寿命和可靠的稳定性;
2.3.2 应用
适用于家庭或工业上对液化气,天然气,煤气的监测装置。优良的抗乙醇,烟雾
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oligaga
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