基于单片机的烟雾检测系统,毕业论文 联系客服

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(7)在VDD = 5V 时的最大采样速率为200 ksps; (8)在VDD = 2.7V 时的最大采样速率为75 ksps; (9)低功耗 CMOS 技术: - 5 nA 典型待机电流,最大2 μA; - 5V 时,工作电流最大为550 μA; (10)工业级温度范围:-40°C 至 +85°C;

(11)8引脚MSOP、PDIP、SOIC 和TSSOP 封装; (12)传感器接口;

(13)数据采集; (14)电池供电系统; (15)过程控制。

2.5 单片机系统部分

2.5.1 单片机AT89C51介绍

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。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,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[7]。

图2-6 AT89C51引脚图

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2.5.2 定时/计数器的结构及控制

定时/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器,确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器,控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。定时/计数器结构如图2-7所示:

图2-7 定时/计数器结构图

AT89S51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式;TCON用于控制其启动和中断申请[9]。 1.工作方式寄存器TMOD

工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式,低四位用于T0,高四位用于T1。其格式如表3-2:

表2-3 工作方式寄存器格式

位号 符号 D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0 GATE:门控位。

GATE=0时,以运行控制位TRX(X=0,1)来启动定时/计数器运行; GATA=1时,要用软件使TR0或TR1为1,同时外部中断引脚或也为高电平时,才能启动定时/计数器工作;

C/T计数器模式和定时器模式选择位:

C/T=1时,选择计数器模式,计数器对外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)的外部脉冲计数;C/T=0时,选择定时器模式。

M1M0:工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式,由M1M0进行设置。

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表2-4 工作方式及功能

M1 M0 0 0 0 1 1 0 1 1 工作方式 工作方式0 工作方式1 工作方式2 工作方式3 功能 13位计数器 16位计数器 自动再装入8位计数器 定时器0:分成两个8位计数器 定时器1:停止计数 2.控制寄存器TCON

TCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下:

表2-5 控制寄存器格式

位 字节地址:88H D7 TF1 D6 TR1 D5 TF0 D4 TR0 D3 IE1 D2 IT1 D1 IE0 D0 IT0 TF1(TCON.7):

T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时,CPU可随时查询TF1的状态。所以,TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软件置1或清0,同硬件置1或清0的效果一样。

TR1(TCON.6):

T1运行控制位。TR1置1时,T1开始工作;TR1置0时,T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以,用软件可控制定时/计数器的启动与停止。

TF0(TCON.5):

T0溢出中断请求标志位,其功能与TF1类同。 TR0(TCON.4):

T0运行控制位,其功能与TR1类同。

2.5.3 中断控制

CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。

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表2-6 中断寄存器地址控制

位 字节地址:88H 7 EA 6 5 4 ES 3 ET1 2 EX1 1 ET0 0 EX0 IE EX0(IE.0),外部中断0允许位;

ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位; EX1(IE.2),外部中断0允许位; ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位;

EA (IE.7), CPU中断允许(总允许)位。

2.54 单片机外围电路介绍

AT89C51单片机的复位输入引脚RST为AT89C51提供了初始化的手段。有了它可以使程序从指定处开始执行,即从程序存储器中的0000H地址单元开始执行程序。在89C51的时钟电路工作后,只要在RST引脚上出现两个机器周期以上的高电平时,单片机内部则初始复位。只要RST保持高电平,则89C51循环复位。只有当RST由高电平变成低电平以后,89C51才从0000H地址开始执行程序[8]。

复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。

本系统的复位电路是采用按键复位的电路,如图2-8所示,是常用复位电路之一。单片机复位通过按动按钮产生高电平复位称手动复位。上电时,刚接通电源,电容C相当于瞬间短路,+5V立即加到RESET端,该高电平使89C51全机自动复位,这就是上电复位;若运行过程中需要程序从头执行,只需按动按钮即可。按下按钮,则直接把+5V加到了RESET端从而复位称为手动复位。复位后,P0到P3并行I/O口全为高电平,其它寄存器全部清零 。

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