基于單片機的多氣體檢測系統(tǒng)設(shè)計方案

　　微處理器采用的是AT89C51 芯片。

　　89C51 單片機是ATMEL、PHILIPS和SST等公司生產(chǎn)的與80C51 兼容的低功耗、高性能8 位單片機，具有比8031 更豐富的硬件資源，特別是其內(nèi)部增加的閃速可電改寫的存儲器Flash ROM給單片機的開發(fā)及應(yīng)用帶來了很大的方便，且芯片價格非常便宜。在該系統(tǒng)中89C51 主要對采集數(shù)據(jù)進行處理，按各種氣體濃度的數(shù)學(xué)模型計算出其濃度，由數(shù)碼管顯示其相應(yīng)的氣體種類及濃度值，當(dāng)濃度超標(biāo)時，進行報警。

　　該系統(tǒng)還采用了分頻器SUN7474.分頻器對脈沖信號進行2的n次方分之一的分頻，例如把32768HZ 的脈沖信號變成1HZ的秒信號。通常利用T觸發(fā)器實現(xiàn)，每來一個脈沖后觸發(fā)器狀態(tài)改變一次，經(jīng)過n個T觸發(fā)器處理后就可以得到2的n次方分之一的分頻信號。89C51接12MHZ晶振，經(jīng)ALE端后輸出到分頻器為2MHZ,分頻器進行分頻后為ADC0809 提供所需的工作時鐘。

　　1.3 顯示電路

　　在該設(shè)計中，LED 顯示器的顯示方法采用動態(tài)顯示。LED 動態(tài)顯示的基本做法在于分時輪流選通數(shù)碼管的公共端，使得各數(shù)碼管輪流導(dǎo)通，在選通相應(yīng)LED后，即在顯示字段上得到顯示字形碼。這種方式不但能提高數(shù)碼管的發(fā)光效率，并且由于各個數(shù)碼管的字段線是并聯(lián)使用的，從而大大簡化了硬件線路。本設(shè)計中處理結(jié)果采用4位LED顯示，首位顯示氣體類別，后3 位顯示氣體濃度。逐位輪流點亮各個LED,每一位保持1ms,在10~20ms 之內(nèi)再一次點亮，重復(fù)不止。這樣利用人的視覺停留，好像4 位LED 同時點亮一樣。

　　綜上可得，基于單片機的多氣體檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果顯示電路如圖3。

圖3 多氣體檢測系統(tǒng)電路

　　軟件設(shè)計

　　本設(shè)計由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、顯示和報警幾個模塊組成。

　　主程序流程圖為圖4。

圖4 主程序流程圖

　　AD0809 部分程序流程圖為圖5。

圖5 AD0809 部分程序流程圖