且结构简 单，性能优良。 关键词氧化碳检测单片机数据采集处理系统 目录 前言 氧化碳的危害 氧化碳检测仪的种类 课题的背景和意义 检测仪系统总体设计 氧化碳检测仪硬件设计 硬件结构设计 硬件选择与设计 的选择与设计 单片机最小系统的实现 数据采集系统的选择与设计 模数转换的选择与设计 按键选择与设计 外围扩充存储器的选择与设计 时钟芯片选择与设计 上拉电阻的选择与设计 液晶显示器选择与设计 报警电路选择与设计 硬件设计主电路图 软件设计 软件设计结构的设计 主程序模块的设计 模数转换模块的设计 按键模块的设计 时钟模块的设计 液晶显示模块的设计 系统仿真 结论 致谢 附录 参考文献 前言 氧化碳的特性及危害 氧化碳是无色无臭无味有毒的气体，熔点，沸点。标 准状况下气体密度为，和空气密度标准状况下相差很小，这也 是容易发生煤气中毒的因素之。 氧化碳分子中碳元素的化合价是价，能进计，设计内容包括 转换器程序控制程序超标报警键盘检测数据显示等。 本系统采用单片机为控制核心，以实现氧化碳检测仪的基本控制功能。系 统主要功能内容包括数据处理时间设置开始测量超标报警键盘检测 自动休眠，仪器若不进行测量操作，分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消耗。 本系统设计采用功能模块化的设计思想，系统主要分为总体方案设计硬件和软 件的设计三大部分。根据任务书上的要求进行综合分析，总设计方案分为以下几 个步骤 硬件系统电路的设计 软件系统主程序及其相关子程序的编写 系统电路及软件的调试 结论。 氧化碳检测仪硬件设计 硬件结构设计 硬件设计部分主要包括单片机转换器时钟芯片外围扩展 数据等芯片的选择硬件主电路设计数据采集模数转换电路设计液 晶显示电路设计外围扩充存储器接口电路时钟电路复位电路键盘接口电 路等功能模块电路设计。硬件结构框图。 图硬件结构框图 硬件选择和设计 单片机的选择 本系统采用单片机。而目前世界上较为著名的位单片机的生产厂 家和主要机型如下 美国公司系列及其增强型系列 美国公司系列和系列 美国公司等单片机 美国公司系列及 美国公司系列和系列 美国公司系列 美国德克萨司仪器仪表公司系列 美国国家半导体公司系列等等。 尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是公司的 系列单片机和美国公司的单片机。 系列单片机包括三个基本型。 本系统采用单片机为控制核心。而相比之下型功能更为强大， 和存储空间更大，还兼容指令系统。基于本系统设计内容的需 要，综合考虑后，我们选择单片机公司的为控制核心主要基于 考虑是个低电压，高性能位单片机，片内含的可反复 擦写的只读程序存储器和的随机存取数据存储器个中 断源时钟频率器件采用高密度非易失性存储技术生产，并兼容 标准步被氧比成价，从而使 氧化碳具有可引脚兼容，片内置通用位中央处理器和 存储单元，功能强大，单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。 图引脚图 主要性能参数 与产品指令和引脚完全兼容 字节可重擦写闪存存储器 次写擦循环 时钟频率 三级加密存储器 字节内部 个可编程口线 个位定时计数器 个中断源 可编程串行通道。 单片机最小系统的设计 采用来设计个单片机系统能运行起来的需求最小的系统，电路图 见图 图单片机最小系统图 上图的最小单片机系统包含有晶振电路和复位电路，芯片组成。 晶振电路 晶振电路在各种指令的微操作在时间上有严格的次序，这种微操作的时间次 序称作时序，的时钟产生方式有两种，种是内部时钟方式，种是外 部时钟方式。 本系统中采用了内部时钟方式，为了尽量降低功耗的原则。电路图见图。 图晶振电路图 在单片机的内部有个震荡电路，只要在单片机的和 引脚外接石英晶体简称晶振就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉 冲信号，图中电容器和稳定频率和快速起振，晶振选择的是。 复位电路 复位的意义 复位电路在单片机工作中仍然是不可缺少的主要部件中，单片机工作时必须 处于种确定的状态。端口线电平和输入输出状态不确定可能使外围设备误动作， 导致严重事故的发生内部些控制寄存器专用寄存器内容不确定可能导致 定时器溢出程序尚未开始就要中断及串口乱传向外设发送数据。 复位电路原理 图上电复位电路图 本设计中复位电路采用的是上电复位与手动复位电路，开关未按下是上电复 位电路，上电复位电路在上电的瞬间，由于电容上的电压不能突变，电容处于充 电导通状态，故脚的电压与相同。随着电容的充电， 图数转换流程图 程序见附录三。 按键模块的设计 按键时显现人机对话的个控制按钮，通过按键的操作，对系统进行发 送操作指令，后经与串行通信，然后在液晶上显示。 按键查询式的流程图见下图 开始 使能芯片 产生时钟信号 输入通道控制字 读取字节数据 字节数据校正 送入指定寄存器 结束 基于单片机的氧化碳检测仪的控制系统设计 指导老师张景文 级机电体化专业学号 摘要 氧化碳检测仪是种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的仪 器。其设计方案基于单片机，选择瑞士蒙吧波公司的氧 化碳传感器。系统将传感器的标准信号通过为核心的转换电路调理 后，经由单片机进行数据处理，最后由显示氧化碳浓度值。 文中详细介绍了数据采集子系统数据处理过程以及数据显示子系统和报 警电路的设计方法和过程。系统对于采样地点超出规定的氧化碳容许浓度时 采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。同时，操作人员对于具体报 警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。另外，该系统对浓度信号进行了 信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而燃性的背景下取代 的，现在，目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场 占有率第的目前公司已经停产，将用代替。 在工艺上进行了改进，采用新工艺，成本降低，而且将功能提升， 增加了竞争力。可以像下兼容等系列芯片。市场上见到的 实际都是前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，当然 也可以再恢复生产。 单片机是低功耗的具有在线课编程存储器的单 片机。它与通用系列单片机的指令系统和引脚兼容。片内的可允 许在线重新编程，也可使用非易失性存储器编程。他将通用和在线可编程 集成在个芯片上，形成了功能强大使用灵活和具有较高性能性价比的 微控制器。 的功能 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器也称专用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，简 称。特殊功能寄存器共含有个不同寄 存器。它们的地址分配在中，即在地址中。这些寄存器的名称和 地址见表。 表器件选型方案的详细清单 虽然特殊功能寄存器地址在之中，但在的地址单元中， 不是所有的单元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的单元，其内容是不确定的， 如果对这些单元进行操作，得到的是些随机数，而写入则无效。所以，用户编 程时不应该将数据写入这些未确定的地址单元，它们是公司留待将来开发新产品 时使用的 表特殊功能寄存器列表 符号地址注释 累加器 乘法寄存器 程序状态字 堆栈指针 数据存储器指针低位 数据存储器指针高位 中断允许控制器 中断优先控制器 端口 端口 端口 器件名称规格型号数量 微处理器 电阻 ， ， 标志位为时候口不断取反使喇叭发出定频率的声 音 溢出中断计时程序 ， ， 西安邮电学院 毕业设计论文 题目基于单片机的抢答器设计 院系 专业 班级 学生姓名 导师姓名职称 目录 第章抢答器的概述 系统设计的功能 抢答器需求分析 抢答器的工作原理 第二章单片机的功能简介 系列单片机的概述 的功能 特殊功能寄存器 单片机的内部结构 第三节硬件电路的设计 总电路原理 时钟频率电路的设计 复位电路的设计 复位电路的可靠性设计 人工复位 显示电路的设计 控制电路的实现 发声 系统复位 第四章软件设计 软件任务分析 显示子程序的设计 定时器中断服务程序的设计 抢答器处理程序的设计 主程序及分析 第五章元器件及焊接调试 第六章设计小结 致谢 参考文献 摘要 随着科学技术的发展和普及，各种各样的竞赛越来越多，其中抢答器的作 用也就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计，使用起 来不够理想。因此设计更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。 现在单片机已进入各个领域，以其功耗小智能化而著称，所以若利用单片机来 设计抢答器，且结构简 单，性能优良。 关键词氧化碳检测单片机数据采集处理系统 目录 前言 氧化碳的危害 氧化碳检测仪的种类 课题的背景和意义 检测仪系统总体设计 氧化碳检测仪硬件设计 硬件结构设计 硬件选择与设计 的选择与设计 单片机最小系统的实现 数据采集系统的选择与设计 模数转换的选择与设计 按键选择与设计 外围扩充存储器的选择与设计 时钟芯片选择与设计 上拉电阻的选择与设计 液晶显示器选择与设计 报警电路选择与设计 硬件设计主电路图 软件设计 软件设计结构的设计 主程序模块的设计 模数转换模块的设计 按键模块的设计 时钟模块的设计 液晶显示模块的设计 系统仿真 结论 致谢 附录 参考文献 前言 氧化碳的特性及危害 氧化碳是无色无臭无味有毒的气体，熔点，沸点。标 准状况下气体密度为，和空气密度标准状况下相差很小，这也 是容易发生煤气中毒的因素之。 氧化碳分子中碳元素的化合价是价，能进计，设计内容包括 转换器程序控制程序超标报警键盘检测数据显示等。 本系统采用单片机为控制核心，以实现氧化碳检测仪的基本控制功能。系 统主要功能内容包括数据处理时间设置开始测量超标报警键盘检测 自动休眠，仪器若不进行测量操作，分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消耗。 本系统设计采用功能模块化的设计思想，系统主要分为总体方案设计硬件和软 件的设计三大部分。根据任务书上的要求进行综合分析，总设计方案分为以下几 个步骤 硬件系统电路的设计 软件系统主程序及其相关子程序的编写 系统电路及软件的调试 结论。 氧化碳检测仪硬件设计 硬件结构设计 硬件设计部分主要包括单片机转换器时钟芯片外围扩展 数据等芯片的选择硬件主电路设计数据采集模数转换电路设计液 晶显示电路设计外围扩充存储器接口电路时钟电路复位电路键盘接口电 路等功能模块电路设计。硬件结构框图。 图硬件结构框图 硬件选择和设计 单片机的选择 本系统采用单片机。而目前世界上较为著名的位单片机的生产厂 家和主要机型如下 美国公司系列及其增强型系列 美国公司系列和系列 美国公司等单片机 美国公司系列及 美国公司系列和系列 美国公司系列 美国德克萨司仪器仪表公司系列 美国国家半导体公司系列等等。 尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是公司的 系列单片机和美国公司的单片机。 系列单片机包括三个基本型。 本系统采用单片机为控制核心。而相比之下型功能更为强大， 和存储空间更大，还兼容指令系统。基于本系统设计内容的需 要，综合考虑后，我们选择单片机公司的为控制核心主要基于 考虑是个低电压，高性能位单片机，片内含的可反复 擦写的只读程序存储器和的随机存取数据存储器个中 断源时钟频率器件采用高密度非易失性存储技术生产，并兼容 标准步被氧比成价，从而使 氧化碳具有可