[毕业设计精品]CO测试仪软件设计.doc

毕业设计CO测试仪软件设计CO Tester Software Design 2009 届 电气与电子工程分院专 业 自 动 化 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2009年5月25日毕业设计成绩单学生姓名学号班级电0502-2专业自动化毕业设计题目CO测试仪软件设计指导教师姓名指导教师职称教授评 定 成 绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩： 院长签字：年 月 日毕业设计任务书题目CO测试仪软件设计学生姓名学号班级电0502-2专业自动化承担指导任务单位电气与电子工程分院导师姓名导师职称教授一、设计内容本设计的主要内容是CO测试仪的软件设计。对检测系统的软件设计是在前面硬件设计的基础上，对实现各个硬件所具有的功能进行相应的软件设计。这部分主要讨论软件实现的相应方案，程序的编译和调试以及结合硬件电路的仿真等。二、基本要求基于硬件电路的设计，系统软件采取模块化结构，主程序分别调用加电自动化预热等初始化程序，A/D采样程序，LED显示程序（声光报警和外围控制程序），结果存储程序等，来完成整个传感器输出信号的智能量化过程。三、主要技术指标检测系统的软件设计按模块化进行。结合检测仪各部分硬件功能，将整个系统主要分为三个部分：信号采集模块，采集信号综合处理模块，系统输入输出模块。1、信号采集模块。获取探测点采样数据。主要采集待测CO气体浓度信号，额外因素如环境温度信号，环境湿度信号等可忽略。2、采集信号综合处理模块。这是检测系统的核心处理部分。主要是编写相应的程序，收集CO浓度，经A/D转换成相应电压传送到单片机芯片。3、系统输入输出模块。这部分主要的功能是实现对计算结果的浓度数字化显示，键盘输入，声光报警，外围控制，结果储存及上传等功能。四、应收集的资料及参考文献1、单片机方面的知识及其接口技术2、AT89系列单片机的原理及应用3、Keil C51的应用系列丛书五、进度计划第一周查阅相关资料，对所作的题目有个大概了解，对设计过程中用到的芯片进行详细地了解。第二到三周完成毕业设计选题报告和任务书，并作出本次设计的总体方案和通过对几种方法的比较最终确定设计所用的方法。第四周去大同机车厂实习。第五到八周的时间内把本次设计的各个模块理清楚，掌握所用到的编程语言,写出设计方案。第九到十周通过调试和仿真对软硬件进行最后的修改，是最终的结果能符合题目要求。第十一周完成毕业设计报告，让老师对其中的不足之处予以指出，自己对其进行修改，最终实现能达到指导老师的要求。第十五周进行毕业答辩。教研室主任签字时间年 月 日毕业设计开题报告题目CO测试仪软件设计学生姓名学号班级电0502-2专业自动化一、 研究背景CO是一种有毒的可燃可爆性气体。它给工业安全生产带来巨大危害，在煤矿井下，CO是引起瓦斯爆炸的主要气体之一。在化工生产中，CO是一种有毒的危机工人生命安全的副产品。CO也是钢铁冶金工业生产中的有毒气体，在冶金企业的焦炉、高炉、铁合金矿热炉等冶金生产中都有大量CO产生。为了实现对CO的检测，装设可燃气体检测器，及时发现事故隐患、尽早采取补救措施是非常必要的。因此，实时、准确的测出这些场合CO的浓度，对有效防止CO中毒、火灾的早期预测预报、保障工业安全生产等方面具有十分重要的意义。二、 国内外研究现状从国内产品性能来看，由于敏感元件受到国内材料及加工技术水平的限制，所研制和生产的元件测量范围小，产品合格率低、密封性差而漏液、使用寿命短，产品性能与国外先进水平差距较大。目前，国内北京、惠州、济南已有几家生产CO测试仪，但其敏感元件的关键材料仍由国外进口，价格较高。仍然存在技术不过关，使用寿命短等问题。目前国内只有少量的CO检测报警仪使用于现场，特别是在煤矿井下显得更加落后，大部分煤矿采取人工井下采样、地面分析化验的方法，甚至还采用检测管检测的方法。井下缺少对CO的安全监测仪器，难以适应工作面的推进及新工作的开拓。近年来，美国，日本，德国等对CO传感器的研究发展较快。其中具有代表性的产品主要有：日本理研计器株式会社研制的CO-7型，CO-82型电化学CO传感器；美国Interscan公司的LD-145型电化学CO传感器；中美合资MSA有限公司研制的MiniCO型电化学CO传感器。目前CO检测仪的发展方向主要有微小型化、集成化、智能化、多功能化、通用化和网络嵌入式互联网化。三、 主要工作和方法在硬件设计的基础上，进行相应的软件设计，用汇编语言进行编程。系统工作时，首先进行初始化等准备工作。然后进行数据采集，经过硬件的放大滤波处理后，送至单片机进行数据的处理。单片机根据输入的信号进行浓度计算，最后得到浓度值。系统软件采取模块化结构，主程序分别调用初始化程序，AD采样程序，LED显示程序（声光报警和外围控制程序），结果存储程序等，来完成整个传感器输出信号的智能量化过程。指导教师签字时 间年 月 日摘 要CO测试仪利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量，并用数字方式显示出测量结果。A/D转换器的精确度影响数据显示的准确度，本设计采用ADC0809对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89S51单片机对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字信号，通过keil软件对所设计程序进行编译和调试，keil软件提供了包括C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个uViSion集成开发环境将这些部分组合在一起。将keil软件与proteus软件结合，通过Proteus仿真软件实现接口电路设计，将编好的程序输入keil软件中，进行编译，编译结束将产生一个HEX格式的文件，将其载入到proteus环境中，进行实时仿真。Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以进行仿真、分析各种模拟器件和集成电路，是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能强大，具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点。关键词：AT89S51 ADC0809 keil软件 proteus软件AbstractCO tester using A/D conversion principle, to convert the measured analog to digital, and show the result in digital way . A/D converters accuracy impact the accuracy of data , we use ADC0809 to convert the input analog signal in this design, the control core-AT89S51 single-chip computing and processing to the result of the conversion, the last drive the output device to show the digital signal, use keil software to compile and debug the design process, keil software provide a complete development program including C compiler, macro assembler, connectors, database management and a powerful debugger, through an integrated development uViSion will ring static these parts together.To combine keil software and proteus software, complete the interface circuit design through the proteus simulation software,Input the completed procedures to keil software, and to Compile, when the compiler ends, it will generate a HEX file format, and loaded it into the environment of proteus, go to real-time simulation. Proteus software is a kind of circuit analysis and simulation software. It runs on windows operating systems, can be simulation, analyses various analog devices and integrated circuits. It is an analysis of single-chip and SPICE of simulation software, powerful, rich in resources with the system, less hardware investment, the advantages of visual image.Key words：AT89S51 ADC0809 keil software proteus software 目 录第1章 绪论11.1 课题研究的目的意义11.2 国内外研究现状21.2.1 一氧化碳检测的现状21.2.2 我国CO检测的发展21.2.3 各国一氧化碳检测的发展31.3 CO传感器31.3.1 电化学传感器31.3.2 本设计CO传感器的选择4第2章 总体设计方案52.1 设计思路52.2 主要算法52.2.1 初步考虑的算法52.2.2 实际应用的算法6第3章 软件设计73.1 主程序设计73.2 A/D转换程序的设计83.2.1 ADC0809简介83.2.2 A/D转换子程序93.2.3 A/D转换程序流程图103.3 报警子程序113.4 显示程序设计123.5 十六进制转BCD码17第4章 Keil软件的运用184.1 Keil工程的建立184.1.1 源文件的建立184.1.2 建立工程文件184.2 工程的详细设置204.3 编译、连接234.4 Keil C51软件与Proteus软件的结合234.4.1 编译、调试234.4.2 Proteus ISIS与Keil的接口244.4.3 Proteus软件的介绍244.4.4 Proteus缺点和不足26第5章 系统调试及仿真275.1 软件调试275.2 现场调试285.3 系统仿真结果显示29第6章 结论与展望326.1 结论326.2 展望32参考文献34致 谢35附录A 外文资料翻译36附录B 源程序47第1章 绪论1.1 课题研究的目的意义CO是一种有毒易燃易爆性气体，常温下无色无味、难溶于水，但易溶于氨水。由于相对密度略低于空气，故能均匀的扩散于监测环境中。在受CO的环境污染中，人们慢性中毒时完全意识不到它的存在，CO的这一特性更增加了它的危害性。CO随空气毫无知觉的吸入人体肺部后，由于CO与血红蛋白的亲和能力比氧气和血红蛋白的亲和能力大约高250300倍，形成碳氧血红蛋白。而且它们结合后不易分离，它们的解离速度只有氧和血红蛋白的1/3600。因而造成血红蛋白更易于CO结合而不易与氧结合，使输送到人体各组织器官的血液供氧不足。甚至还能夺走人体内的氧气，导致组织低氧症，使人体脑及全身组织缺氧窒息而中毒。在空气中的CO达到一定浓度值时，将直接威胁人的生命安全。接触高浓度的CO在很短的时间内可导致窒息死亡。CO给工业安全生产带来巨大危害，在煤矿井下，CO是引起瓦斯爆炸的主要气体之一。在化工生产中，CO是一种有毒的危机工人生命安全的副产品。CO也是钢铁冶金工业生产中的有毒气体，在冶金企业的焦炉、高炉、铁合金矿热炉等冶金生产中都有大量CO产生。在火灾的早期预测预报中，CO也被确定为监测的最重要气体之一，传统的感温、感烟、感火焰的火灾探测器从原理上讲都是利用它的物理特性来探测火灾的，物理特性往往是火灾发生以后才产生的，不利于火灾早期预测预报。同时还容易环境等因素的影响而产生误测误报，可靠性低，近年来，随着科技的发展，气体传感技术有了长足的进展。在日常生活中，CO是智能家具系统、大气环境监测等重要的参数指标，随着人居住和工作环境的改善，城市居民每天在室内的活动时间以占90%左右，因而人们越开越关心室内空气质量问题。液化气、煤气进入家庭为人们带来了方便，改善了城市环境，但同时也给人们带来了潜在的危险，CO就是最重要的危险源；在智能化家居系统中，CO也是被列出的重点监测气体之一，CO也是餐厅空气卫生监测的一项重要指标，这里食物加工过程中产生的CO也不容忽视，它直接影响人们的身体健康。为了实现对CO的检测，装设可燃气体检测器，及时发现事故隐患、尽早采取补救措施是非常必要的。保证工业安全生产、工作和生活环境的空气质量而进行的有害气体浓度检测是非常复杂而重要的课题。在工业安全生产、环境保护、环境监测、日常生活、等领域需要监测CO浓度。工业铝电解等产生大量的CO气体。目前随着城市煤气、天然气使用的迅速发展，城市鼓励液化气小区取代传统的家用液化气钢瓶以及城市里的加油站的日益增多这些因素都可能有大量CO出现，因而对CO气体的检测显得日益重要。在气体的生产、输送、贮存和使用过程中，违反操作规程或设备密封质量不好，都有可能发生可燃气体泄露现象，进而酿成火灾或爆炸事故，给国家和人民的生命财产造成损失。 因此，实时、准确的测出这些场合CO的浓度，对有效防止CO中毒、火灾的早期预测预报、保障工业安全生产等方面具有十分重要的意义1。1.2 国内外研究现状1.2.1 一氧化碳检测的现状目前的CO传感器主要采用的是三点定电位的电化学原电池传感器。它是20世纪70年代中期，美国Enterqertics Science 公司发表三电极控制电位原理检测CO敏感元件专利产品。按敏感元件电解质性质的不同，它主要分为胶体电解质CO敏感元件、固体电解质CO敏感元件和液体电解质CO敏感元件。从分析方法上分，主要有：电化学法、电气法（热导式和半导式）、色谱法（层析法）、光学吸收法（红外吸收法和紫外吸收法）等。1.2.2 我国CO检测的发展我国煤炭行业最早在20世纪50年代采用气体检测管测定CO浓度。气体管起源于美国，1919年美国哈佛大学研究出第一支CO气体检测管。随着气体检测管技术的日臻完善，其应用范围也在不断扩大，有最初的定性检测一种气体发展成为现在可定性定量检测分析几百种气体；现在气体检测管可以广泛应用于矿井、化工、冶金、地质领域安全检测及工艺过程分析和环境保护、劳动卫生检测、污染源及突发事故检测等诸多领域的气体检测方法。目前气体检测管仍然是气体快速检测的一个重要方法。我国在“六五”、“七五”期间引进并仿制了西德产品，抚顺及大连化物所等有关单位也致力研制该产品。从国内产品性能来看，由于敏感元件受到国内材料及加工技术水平的限制，所研制和生产的元件测量范围小，产品合格率低、密封性差而漏液、使用寿命短，产品性能与国外先进水平差距较大。目前，国内北京、惠州、济南已有几家生产CO测试仪，但其敏感元件的关键材料仍由国外进口，价格较高。仍然存在技术不过关，使用寿命短等问题。目前一些长寿命检测报警仪仍要从国外进口。目前国内只有少量的CO检测报警仪使用于现场，特别是在煤矿井下显得更加落后，大部分煤矿采取人工井下采样、地面分析化验的方法，甚至还采用检测管检测的方法。井下缺少对CO的安全监测仪器，难以适应工作面的推进及新工作的开拓。也很难满足煤矿井下采空区、火区、密闭区等具有高浓度CO监测的需要。因此研究适应矿井检测的CO检测仪具有重要的意义。1.2.3 各国一氧化碳检测的发展目前市场上广泛使用的CO传感器主要有金属氧化物半导体型、电化学固体电解质型和电化学固体高分子电解质型等三种类型。自20世纪70年代中期，电化学CO传感器问世以来，由于其具有结构简单、使用维护方便、灵敏度及选择性都高等特点，受到国内外煤矿的重视。目前国外电化学式CO传感器大多采用的是液体酸性电解质，铂黑催化电极，采用电化学法中恒电位电解法的原理，进行CO浓度的检测。近年来，美国，日本，德国等对CO传感器的研究发展较快。其中具有代表性的产品主要有：日本理研计器株式会社研制的CO-7型，CO-82型电化学CO传感器；美国Interscan公司的LD-145型电化学CO传感器；中美合资MSA有限公司研制的MiniCO型电化学CO传感器。目前CO检测仪的发展方向主要有微小型化、集成化、智能化、多功能化、通用化和网络嵌入式互联网化。同时对系统长期工作稳定性、易维修性等方面的要求越来越高。随着半导体工艺和MEMS技术的发展，红外气体分析器微型化、便携化成为可能2。1.3 CO传感器1.3.1 电化学传感器CO检测系统中传感器的选择很重要，目前达到实际应用水平的主要有半导体式和电化学式两种。半导体CO传感器具有灵敏度高、响应快、测量范围宽的优点，但半导体式元件在空气中阻值漂移大、功耗较高，不适合煤矿井下电器设备的要求。相比之下，电化学CO传感器由于具有灵敏度高、重现性好、功耗低、本质安全等独特的优点，使得电化学式传感器成为目前使用最普遍的一类传感器，更适合于在恶劣环境下对煤矿CO浓度的检测。电化学传感器的工作原理：电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极（或工作电极）和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应，然后是憎水屏障，最终到达电极表面。采用这种方法可以允许适量气体与传感电极发生反应，以形成充分的电信号，同时防止电解质漏出传感器。穿过屏障扩散的气体与传感电极发生反应，传感电极可以采用氧化机理或还原机理。这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。 通过电极间连接的电阻器，与被测气体浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。测量该电流即可确定气体浓度。由于该过程中会产生电流，电化学传感器又常被称为电流气体传感器或微型燃料电池。 在实际中，由于电极表面连续发生电化发应，传感电极电势并不能保持恒定，在经过一段较长时间后，它会导致传感器性能退化。为改善传感器性能，人们引入了参考电极。 参考电极安装在电解质中，与传感电极邻近。固定的稳定恒电势作用于传感电极。参考电极可以保持传感电极上的这种固定电压值。参考电极间没有电流流动。气体分子与传感电极发生反应，同时测量反电极，测量结果通常与气体浓度直接相关。施加于传感电极的电压值可以使传感器针对目标气体3。1.3.2 本设计CO传感器的选择本设计采用CO/CF-1000电化学式有毒气体传感器，该传感器性能优于同类传感器，内部的过滤器可以很好地去除CO以外的干扰气体，在硬件上弥补了传统CO传感器交叉反应的不足。以下是该传感器的一些描述：测量范围.0-1000 ppm最大负荷.2000ppm内置过滤器 .过滤酸性气体工作寿命.空气中3年 输出.100±20nA/ppm分辨率.0.5 ppm温度范围.-20 to 45 压力范围.大气压响应时间 (T 90).< 40 seconds湿度范围.15-90 %RH（非凝结）零点输出 (纯净空体，20).-1 to +3 ppm 最大零点漂移(20to 40).10 ppm长期漂移 .<2% /每月线性度输出.线性偏置电压.无需第2章 总体设计方案2.1 设计思路本设计是由软件和硬件的配合来实现的，我的主要工作就是软件的设计，在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出程序流程图，用汇编语言进行编程，如A/D转换程序，报警程序，显示程序及所用到的进制转换程序，即十六进制转换成十进制。系统工作时，首先进行初始化等准备工作。然后进行数据采集，经过硬件的放大滤波处理后，送至单片机进行数据的处理。单片机根据输入的信号进行浓度计算，最后得到浓度值。系统软件采取模块化结构，主程序分别调用初始化程序，A/D采样程序，LED显示程序（声光报警和外围控制程序），结果存储程序等，来完成整个传感器输出信号的智能量化过程。设计中用到了keil编译软件，其作用是对编写好的程序进行编译，产生HEX文件，此格式的文件可以用于proteus环境中的仿真。2.2 主要算法2.2.1 初步考虑的算法温度补偿方法:CO电化学传感器在其量程内输出为线性，所以在其工作温度范围内选取2个不同温度，每个温度下测量2个数据，就可以对输入输出特性进行标定。表2-1 标定数据CO体积分数电压T=T1电压T=T2P1u(p1,T1)u(p1,T2)P2u(p2,T1)u(p2,T2)建立各个标定温度下输入输出特性的一次拟合方程，T1和T2时多项式方程为P1=A0 (T1) + A1 (T1).u (1)P2= A0 (T2) + A1 (T2).u 式中：A0(Ti) 为不同工作温度的零位值，i =1，2。A1 (Ti) 为不同工作温度的灵敏度，i=1，2。P1=A0(T1)+A1(T1).u(P1，T1) (2)P2=A0(T1)+A1(T1).u(P2，T1) (3)解式(2)、式(3)，求T= T1 时的系数A0(T1)，A1(T1)。P1=A0 (T2 ) +A1 (T2).u (P1, T2 ) (4)P2=A0 (T2) +A1 (T2).u (P2, T2) (5)解式(4)、式(5)，求T=T2时的系数A0(T2)，A1(T2)。系数A0(T)与温度的关系可以用式(6)表示：A0 (T) =a0+a1·T (6)将A0(T1)，T1和A0(T2),T2带人式(6)，得到式(7)，式(8) A0(T1)=a0+a1. T1 (7) A0(T2)=a0+a1. T2 (8)解方程得到a0，a1。系数A1(T)与温度的关系可以用式(9)表示：A1 (T) =b0+b1.T (9)将A1(T1)，T1和A1(T2)，T2带人式(9)，得到式(10)、式(11)A1 (T1) =b0+b1·T1 (10) A1 (T2) =b0+b1·T2 (11)解方程得到b0，b1。确定了系数a0，a1，b0，b1后，可以确定温度系数A0(T)，A1(T)，这样就可以根据测量的电压值求出当前温度下的CO体积分数值4。2.2.2 实际应用的算法线性法:由于条件所限我们忽略了温度等因素对CO浓度的影响，并且温度补偿方法比较复杂，软件编程及硬件电路都不易实现，因此我将采取一种比较简单且易于软硬件实现的方法来完成设计，即线性法5。CO气体电化学传感器输出为线性电流信号，电压和CO气体体积分数为线性关系：P=K·u。式中：P为CO体积分数，单位为ppm；K为比例系数，K值约为2；u为电压值，单位为mV。为便于实现仿真，我将K值取作2，即令K=2。第3章 软件设计3.1 主程序设计主程序是软件的主体框架，它的主要任务是首先完成系统初始化，然后循环判断各个标志，一旦满足条件就进入相应的子功能模块中，当处理完后再返回到主循环中。CO检测的主程序流程如下图所示。为了便于调试、连接和扩展，采用模块化程序设计技术，模块间任务划分明确、耦合清晰，避免了重复设计，彼此间具有相对的独立性。系统上电后，首先对单片机自身初始化，包括设置堆栈指针、中断禁止及优先级的决定、设置各个定时器/计数器的工作方式等，然后对A/D初始化。A/D初始化后系统开始工作，首先采样CO浓度并显示，超过安全值报警。超标准? 开始 初始化开启A/D等待中断转换完成数据处理声光报警Y结果存储显示N图3-1 主程序流程图单片机初始化程序: ORG 0000HAJMP MAINORG 0003H ; 外部中断 0 地址入口AJMP INTDATAORG 000BH ; 定时器0的中断向量地址AJMP TINT0ORG 0100HMAIN:MOV SP,#70H ; 把堆栈起始地址设在70HMOV TMOD,#11H ; 设T0、T1为16位定时器MOV TH0,#0FFHMOV TL0,#0F7H ;T0定时器初值 提供大约250K HZ的频率给 ADC0809 的 CLOCKSETB TR0 ; 开启T0定时器SETB ET0 ; 允许T0中断3.2 A/D转换程序的设计3.2.1 ADC0809简介ADC0809是采样频率为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个单段模拟输入信号中的一个进行A/D转换6。1.主要特性：(1)8路8位A/D转换器，即分辨率8位。 (2)具有转换起停控制端。 (3)转换时间为100s。(4)单个5V电源供电。(5)模拟输入电压范围05V，不需零点和满刻度校准。 (6)工作温度范围为-4085。(7)低功耗，约15mW。2.内部结构：ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由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、逐次逼近。 3.外部特性(引脚功能)：ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能。 IN0IN7：8路模拟量输入端。OUT1OUT7：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START： A/D转换启动信号，输入，高电平有效。 EOC： A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率范围是10-1280kHz。 REF(+)、REF(-)：基准电压。 Vcc：电源，单一5V。 GND：地。 ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将清除内部寄存器。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上7。3.2.2 A/D转换子程序SETB EA ;开启总中断CLR F0 ;清F0MOV DPTR,#6FF8HMOVX DPTR,A ;启动ADSETB IT0 ;设为下降沿有效SETB EX0 ;开外中断0允许CLR P2.4SETB P2.5SETB P2.6 ;报警电路复位LOOP:JNB F0,LOOP ;等待AD转换结束，电压值的十六进制数读到40H里面3.2.3 A/D转换程序流程图开始初始化开启总中断启动AD开外中断0循环等待AD转换完成数据输出图3-2 A/D转换子程序流程图NY在启动A/D转换时，由写信号/WR和P2.7控制ADC0809的地址锁存和转换启动;在读取转换结果时，由读信号/RD和P2.7控制ADC0809的OE信号。令P2.7=0，A0、A1、A2给出被选择的模拟通道的地址，令A0A1A2=000，这时的ADC0809的地址是6FF8H，且指向通道0（IN0）。3.3 报警子程序程序流程图:开始40H里的值赋给AA大于53H里的值清零P2.5A大于54H里的值清零P2.6A大于55H里的值置P2.4为高返回图3-3 报警子程序流程图NNNYYY报警程序:ALARM:MOV A,40H ;当40H里面的电压值大于53H某个数时报警SUBB A,53HJC OUT1CLR P2.5MOV A,40H ;当40H里面的电压值大于54H某个数时报警SUBB A,54HJC OUT1CLR P2.6MOV A,40H ;当40H里面的电压值大于55H某个数时报警SUBB A,55HJC OUT1SETB P2.4OUT1:RET3.4 显示程序设计在单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。LED显示是用发光二极管显示字段的显示器件，也可称为数码管，其外形结构如图所示，由图可见它由8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示09、AF及小数点。 图3-4 “8”字型数码管 图3-5 共阴极数码管与共阳极数码管LED显示器分为共阴极和共阳极，共阴极是将8个发光二极管阴极连接在一起作为公共端，而共阳极是将8个发光二极管的阳极连接在一起作为公共端。我们这次就是采用的共阳极LED，所以这里要介绍共阳极数码管。LED显示器有静态和动态显示两种方式，静态显示是将共阴极联到一起接地，每位的显示段（a-dp）分别与一个8位的锁存器输出相连。由于显示的各位可以相互独立，各位可以互相显示，只要在该位的段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。并且由于各位由一个8位锁存器控制段选线，故在同一时间内每一位显示的字符可以不同，这种方式占用锁存器较多。动态显示是将所有位的段选线相应的并联在一起，由一个8位的I/O口控制，形成段选线的多路复用。而各位的阴极分别由相应的I/O口控制，实现各位的分时选通。要LED能够显示相应的字符，就必须采用动态扫描方式，只要每位显示的时间足够短，则可造成多位同时显示的假象，达成显示的目的。在数字电路中常常要把数据或运算结果通过半导体数码管、液晶数码和荧光数码管，用十进制数显示出来。发光二极管的工作电压为1.5-3.0V，工作电流为几毫安到几十毫安，寿命很长。半导体数码管将十位数分成七个字段，每段为一个发光二极管，其字形结构如上图所示，选择不同的字段发光，可显示出不同的字型。例如：当a,b,c,d,e,f,g七个字段同时亮时，显示b、c 段亮时，显示出1。共阳极：把发光二极管的阳极连在一起构成共阳极。使用时公共端接Vcc，当某阳极为低电平时，该发光二极管就导通发光。输出一个段码就可以控制LED显示器的字型。LED显示器工作在静态显示时，其公共阳极（或阴极）接Vcc（GND），一直处于显示有效状态，所以每一位的显示内容必须由锁存器加以锁存，显示各位相互独立。静态显示时，LED的亮度高，容易控制，但消耗大，所需口线多。若显示位数增多，则静态显示方式很难适应。故本设计采用动态显示方式，LED为共阳极8。表2-2 共阳极七段LED显示字型编码表显示字符共阳极段选码显示字符共阳极段选码0C