发布时间 : 星期三 文章基于单片机的便携式甲醛检测仪的控制系统设计本科毕业设计论文更新完毕开始阅读
集与硬件的选择有很大的关系。
（2）甲醛传感器的选择
甲醛传感器由甲醛探头CH2O传感器组成。甲醛传感器/甲醛模块（CH2O传感器）详细介绍如下表2-3。
（3）测量电路
测量电路由CH2O/S-10甲醛传感器，ADC0832组成。甲醛传感器由甲醛探头和CH20传感器组成。当空气被内部的采样系统吸收后，产生一个与甲醛浓度成正比的电压信号，该电压信号经ADC0832与AT89C52单片机相连，在显示器上显示出甲醛的浓度值，当超过国家规定的标准时报警。
表2-3 传感器参数表
名称 测量范围 最大负荷 工作寿命 输 出 分辨率 温度范围 压力范围 响应时间 (T 90) 湿度范围 零点输出 (纯净空体，20℃) 最大零点漂移(20℃to 40℃) 长期漂移 推荐负载值 线性度输出 重 量 甲醛传感器 CH2O/S-10 0-10 ppm CH2O/S?1050 ppm 空气中3年 4-20mA（甲醛模块) 0.05 ppm -20℃ to 45℃ 大气压±10% 〈 50 seconds -20℃ to 45℃ 〈 0.1 ppm 0.1 ppm 〈2% /每月 10Ω 线性 约32克 2.3.4模数转换的选择与简介
（1）实现A/D转换的基本方法很多，有计数法、逐次逼近法、双斜积分法和并行转换法。由于逐次逼近式A/D转换具有速度，分辨率高等优点，而且采用
这种方法的ADC芯片成本低，所以我们采用逐次逼近式A/D转换器。逐次逼近型ADC包括1个比较器、一个模数转换器、1个逐次逼近寄存器（SAR）和1个逻辑控制单元。逐次逼近型是将采样信号和已知电压不断进行比较，一个时钟周期完成1位转换，依次类推,转换完成后，输出二进制数。这类型ADC的分辨率和采样速率是相互牵制的。优点是分辨率低于12位时，价格较低，采样速率也很好。
（2）由于ADC0832模数转换器具有8位分辨率、双通道A/D转换、输入输出电平与TTL/CMOS相兼容、5V电源供电时输入电压在0～5V之间、工作频率为250KHZ 、转换时间为32微秒、一般功耗仅为15MW等优点，适合本系统的应用，所以我们采用ADC0832为模数转换器件。电路图见图2-7如下：
图2-7模数转换电路图
（3）ADC0832 具有以下特点： ①8位分辨率； ②双通道A/D转换；
③输入输出电平与TTL/CMOS相兼容； ④5V电源供电时输入电压在0～5V之间； ⑤工作频率为250KHZ，转换时间为32μS； ⑥一般功耗仅为15mW；
⑦8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装；
⑧商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为?40°C to +85°C； 芯片接口说明：
①CS_片选使能，低电平芯片使能。 ②CH0模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。 ③CH1模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。 ④GND 、芯片参考0电位（地）。 ⑤DI数据信号输入，选择通道控制。 ⑥DO数据信号输出，转换数据输出。 ⑦CLK芯片时钟输入。
⑧Vcc/REF电源输入及参考电压输入（复用）。
ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0～5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。
单片机对ADC0832的控制原理：
正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能。
（4）测量量程
本系统的量程为0～10ppm。由于我所使用的是8位ADC0832,所以本系统的精度为：10ppm/256=0.039ppm。
2.3.5按键选择与简介
（1）本系统应用有人机对话功能，该功能即能随时发出各种控制命令和数据输入以及和LCD连接显示运行状态和运行结果。键盘分为：独立式和矩阵式两类，每一类按其编码方法又可以分为编码和非编码两种。由于本系统只有UP、DOWN、OK、CANCEL4个控制命令，所需按键较少，所以本系统选择独立式按键。电路图见图2-8：
图2-8按键电路图
（2）独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键占有一根I/O口线。各根I/O口线之间不会相互影响。在此电路中，按键输入部采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平，（AT89C52.P1口内部接有上拉电阻）所以就不需要再外接上拉电阻。
（3）键盘抖动的消除：抖动的消除大致可以分为硬件削抖和软件削抖。 ①硬件削抖是采用硬件电路的方法对键盘的按下抖动及释放抖动进行削抖，经过削抖电路后使按键的电平信号只有两种稳定状态。
②软件削抖的基本原理是当检测出键盘闭合时，先执行一个延时子程序产生数毫秒的延时，待接通时的前沿抖动消失后再判别是否有健按下。当按键释放时，也要经过数毫秒延时，待后沿抖动消失后再判别键是否释放。
③由于应用硬件削抖还需要外加器件，成本相对较高，所以本系统选择软件延时削抖的方法。 2.3.6外围扩充存储器
基于AT89C52单片机具有8KB的程序存储器（ROM），256B的数据存储器（RAM），由于考虑到本系统的数据处理与存储所需的容量，现在需要扩充存储器的容量。在应用中要保存一些参数和状态，据了解基于EEPROM的存储芯片是一种很好的