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汽车尾气主要污染物监测系统设计王恩亮;涂德凤;金建;阚港辉【摘要】This paper designs a kind of vehicle monitoring system based on single chip microcomputer,the system includes monitoring module and alarm module.The result data are analyzed through the corresponding gas sensor monitoring,and the first will be transmitted through wireless data module to the instrument,according to the transmit data set gas threshold contrast with cars,if the single -chip microcomputer testing more than threshold current density than before setting threshold,buzzer alarm and LED at the same time,so the owner can take hold of the situation in terms of emissions at any time.The system is stable and reliable,and has a great deal of extension.%设计了一款用以监测汽车排放的尾气中主要污染物CO和PM2.5颗粒的系统,主要包括监测模块和报警模块.系统通过相应传感器监测主要气体污染物,将结果传到主控制器进行数据分析,与系统设定的阈值对比,若当前浓度值超过系统设定阈值时,蜂鸣器和LED同时报警,车主能随时掌握汽车尾气主要污染物CO和PM2.5排放是否存在超标情况.系统稳定可靠,具有很大的推广性.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】3页(P61-63)【关键词】汽车尾气污染;单片机;监测模块;报警模块【作者】王恩亮;涂德凤;金建;阚港辉【作者单位】安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230088;安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230088;安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230088;安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TP3010 引言生活中汽车尾气无节制的排放给人体带来了许多伤害。
基于单片机的汽车尾气检测系统的设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1课题背景和研究意义 (1)1.2课题研究容 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1系统设计思路 (3)2.2系统实现主要功能 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 CO检测模块设计 (5)3.1.1 MQ-2传感器简介 (5)3.1.2 CO检测模块硬件电路 (6)3.2 PM2.5检测模块设计 (7)3.2.1粉尘传感器简介 (7)3.2.2颗粒检测模块硬件电路 (9)3.3显示模块设计 (9)3.3.1显示模块简介 (9)3.3.2显示模块硬件设计 (10).WORD版本.3.4无线发射接收模块设计 (11)3.4.1无线发射接收模块简介 (11)3.4.2无线发射接收模块硬件电路 (12)3.5主控制电路设计 (13)3.5.1单片机简介 (13)3.5.2单片机外围电路 (13)3.6 报警模块的设计 (14)3.7 按键模块的设计 (14)3.8 系统整体设计原理图 (15)4 系统软件设计 (16)4.1系统主程序流程图 (16)4.2系统中的子程序设计 (17)5 仿真与调试 (20)5.1 Proteus软件简介 (20)5.2 系统的仿真与调试 (20)6 实物的制作与调试 (22)6.1 实物制作 (22)6.2 调试 (24)7 结论 (25)参考文献 (26)附录 (27).WORD版本.致谢 (70).WORD版本.1 绪论1.1 课题背景和研究意义随着我国的科技发展,汽车已经成为居民生活中的代步必需品。
然而汽车产业的发展在给人类生活带来便利、提高人们的生活品质的同时,也给环境带来了很大的危害。
尽管近些年来我国颁布了相关的法律来限制厂家生产高排量的汽车，但是我国在限制汽车排放量制度和发达国家相比存在差距。
据调查世界上污染最严重的10个城市中中国占去了七位，在中国大城市中的500个样本里，仅仅有不超过1%的城市可以达到世界卫生组织关于空气质量的标准。
目录引言 (1)1 课题研究的背景及现状 (1)1.1 课题的背景与目的 (1)2 系统硬件选择 (2)2.1 系统工作原理及硬件 (2)2.2 系统元器件选择及介绍 (2)3 系统电路设计 (5)3.1 系统总电路图 (5)3.2 系统单片机主控电路的设计 (5)3.3 A/D 转换电路的设计 (5)3.4 显示电路的设计 (5)4 系统软件设计 (5)4.1 软件总体规划 (5)4.2 信号转换程序设计 (6)4.3 检测程序设计 (7)4.4 LED 显示器程序设计 (8)5 抗干扰技术 (9)总结 (10)参考文献 (10)致谢 (11)附录 (13)汽车尾气检测仪的设计电子系XXXX班姓名XXX指导老师郭红英摘要：本系统是一个简单的汽车尾气检测仪，系统以AT89S52、8155、ADC0809等芯片为基础，结合相应的程序构成了这个汽车尾气的检测仪。
本文论述了该检测系统的基本工作原理、硬件选择、软件设计。
其中硬件电路部分包括主控电路、芯片扩展电路、A/D转换电路、显示电路。
软件设计使用汇编编程，采用模块化设计，对每一软件模块进行单独设计、编程，然后对整个软件进行调试，从而完成了完整的软件系统。
本系统结构简单，容易实现，具有一定的教学价值。
关键词：汽车尾气检测；单片机；硬件；软件引言从世界范围看，空气污染的一重大因素是汽车尾气。
当你置身在川流不息的车流中时，你可能会闻到一股刺鼻的气味,这就是汽车废气所发出的气味。
目前，人们已从汽车尾气中分离出80 多种有害物质，其中以一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅尘为主。
在大中城市中，汽车尾气的污染占整个大气污染的60％以上。
1 课题研究的背景及现状1.1 课题的背景与目的汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。
1943 年，在美国洛杉矶，250万辆汽车每天消耗1100 吨汽油。
在太阳紫外光线照射下，汽油燃烧后的产物产生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了头疼病。
汽车尾气分析仪项目开发技术方案一、总述随着机动车保有量增加,机动车尾气已经成为空气污染的重要来源，机动车排气所造成的环境问题变得日益严重。
因此,要从污染的源头着手,加强对机动车尾气的检测和控制，稳定、精确的尾气分析系统的需求就显得非常迫切。
用红外尾气分析系统来测量尾气中污染气体的浓度,从而为机动车尾气的排放污染物控制提供了有力的保障,以达到减少环境污染和保护生态环境的目的。
二、测量原理1、红外非分光型检测CO、CO2、HC浓度机动车排放的主要污染物是一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NO）硫化物和颗粒物等，分析仪采用红外非分光法检测一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳氢化合物（HC）浓度，采用电化学方法检测氧气（O2）、氮氧化合物（NO）浓度。
气体对特定波长的红外光有吸收，并且吸收满足朗伯-贝尔定律。
当气体分子吸收了特定波长的红外辐射，使相应于这个波长吸收区域的透射光强度减弱。
尾气分析仪使用红外非分光方法进行对尾气进行检测，即在测试装置一端装有红外发射光源，在测试装置的另一端装有红外探测器，光源发射连续光谱全部通过含有混合成分的被测气体层，由于被测气体的浓度不同，吸收固定红外线的能量就不同，因而转换成的热量就不同，由红外探测器探测出射光的能量强度，从而计算出被测气体的浓度。
连续光谱红外光源四通道红外探测器测量原理示意图根据朗伯-贝尔吸收定律可得：dI/I=﹣KdN其中：dN——气体介质中分子数；dI ——气体介质中分子数dN所吸收光强；I ——穿过气体后的出射光强；K ——气体对光能的吸收系数，为常数；“﹣”——表示光能为衰减；经积分后可得：Ln I =﹣KN+a式中：N——气体介质的分子总数；a ——积分常数；当外界环境温度、压力一定时，有N∝cL，c为气体浓度，L为吸收光能气体的厚度，则上式可写成：I =exp(a) exp(﹣KN)= exp(a) exp(﹣KcL)= I0 exp(﹣KcL)I0 为穿透气体之前入射光强，由此可计算出吸光气体的浓度。
毕业论文题目: 汽车尾气检测系统的设计****: ***专业: 汽车制造与装配班级: 汽制1403****: ***2016年11月摘要本论文是在当前汽车尾气污染不断加重和汽车尾气检测标准越来越高的形势下提出的，汽车尾气中含有CO、HC、NOx等主要化合物这些尾气对人体有害并且影响自然环境，这已发展成为严重的社会问题。
对汽车排放污染物的治理，是世界性的环保课题。
它推动了汽车工业的革命，同时带动了燃料、净化技术及监测仪器等相关产业的发展。
常用的气体分析方法中，红外光学吸收方式仪器的优点是精度和灵敏度高、响应速度快、测量范围大、选择性、稳定性和可靠性好，可以快速和连续检测。
因此受到各国重视，获得广泛应用。
本论文尽可能消除环境干扰影响，提高尾气检测的精确性。
能够在实际中根据结果评价发动机的技术状况，特别是燃油供给系统和点火系统的技术状况。
本文通过对汽车尾气检测系统的设计，展开了以下工作：一是模拟信号采集、处理及A/D转换，本文在数据采集的过程中由于外界的干扰，导致测试的结果不够准确，针对外界的干扰分析了环境影响，此环境包括温度、压力、湿度等；二是在环境的影响基础上，本文进一步用试验来验证在不同的温度和压力下，尾气检测结果不同；三是利用汽车尾气取样设备，把尾气送入仪器，尾气在通过气室的过程中，红外传感器产生模拟信号。
传感器直接产生的模拟信号一般都比较微弱，并且有干扰信号，必须对它们进行放大、滤波，并有效地排除干扰信号；四是各项参数数值的计算，并根据检测结果受环境影响的大小，采用不同的补偿方法，最终得到正确的结果。
关键词：汽车尾气红外线检测系统设计目录第一章绪论 (1)1.1 汽车尾气的危害 (1)1.2 对汽车尾气进行检测的意义 (2)第二章影响排放污染物的主要因素 (3)2.1 汽车发动机自身内部因素的影响 (3)2.2 环境因素对检测结果的影响 (5)第三章汽车尾气检测系统检测方法及原理 (7)3.1 非扩散型红外线分析仪(NDIR) (7)3.2 氢火焰离子型分析仪(FD) (8)3.3 化学发光法分析(CLD) (9)第四章汽车尾气检测系统的设计 (10)4.1 汽车尾气检测系统的介绍 (10)4.2 系统硬件构成分析及抗干扰措施 (11)4.3 系统软件设计 (13)结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章绪论1.1汽车尾气的危害随着我国改革开放事业的深入发展和作为我国国民经济支柱产业的汽车工业的崛起以及人们生活水平的不断提高，汽车越来越多地进入百姓的中间。
基于NDIR的汽车尾气检测系统设计吴晓燕;焦玉成【摘要】为实现对汽车尾气中的CO2,CO,HC的测量,介绍了非分光红外技术的工作原理,提出了基于此技术的便携式汽车尾气检测系统的设计方案.经实验结果证明,系统具有测量精度高、稳定性好和便于携带的特点,能够满足气体浓度测量分析的需求.%In order to implement the measure ment of CO2,CO,HC in automotive exhaust gas,the working principle of NDIR method is intro duced,and the design scheme of portable automo tive exhaust gas detection system based on it is proposed.The experimental results show that the system is accurate,stable and portable to meet the requirement for gas concentration measurement.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】4页(P51-53,62)【关键词】汽车尾气;非分光红外;检测;单片机【作者】吴晓燕;焦玉成【作者单位】南京化工职业技术学院,江苏南京210048;三江学院,江苏南京210012【正文语种】中文【中图分类】TP2160 引言伴随着汽车工业的发展，汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具，然而由于汽车尾气排放所造成的环境破坏已发展成为严重的社会问题［1］。
汽车尾气危害人体健康，腐蚀城市建筑，破坏城市景观，对人类生存环境造成了严重影响。
因此，在环境意识倍增的今天，加强对汽车尾气的检测及治理显得尤为重要。
长久以来，国内使用的很多尾气分析仪由于精度低、检测时间长、体积大和不便于携带等缺点，无法满足现代社会发展的需求。
基于ARM处理器的汽车尾气遥测仪设计李俊鸿，胡跃明，郭华芳，曾君时间:2008年05月06日字体: 大中小关键词:<"cblue" "/search/?q=ARM"target='_blank'>ARM<"cblue" "/search/?q=可调谐激光二极管" target='_blank'>可调谐激光二极管<"cblue""/search/?q=遥感" target='_blank'>遥感<"cblue" "/search/?q=二次谐波检测" target='_blank'>二次谐波检测摘要：一种以<"cblue" "/search/?q=ARM" title="ARM">ARM处理器为核心的汽车尾气遥测仪的设计。
对该遥测仪的工作原理、系统设计与嵌入式软硬件实现作了较详细的分析。
实践表明,该系统在性价比、响应速度、可携带性及功耗等方面均有明显优势。
关键词： ARM <"cblue" "/search/?q=可调谐激光二极管" title="可调谐激光二极管">可调谐激光二极管 <"cblue""/search/?q=遥感" title="遥感">遥感二次谐波检测汽车行驶时排出的大量有害废气是污染大气环境的主要流动污染源，占城市大气污染的50%～80%。
汽车尾气监测是大气污染监测的重要组成部分。
目前应用的监测方法中，以气体吸收光谱为理论背景的检测手段应用最多。
汽车尾气检测方法分析及设备研发时凤奎【摘要】对比阐述了国内外汽车尾气治理的情况,重点分析介绍了国内常用的4类技术:无负荷测试方法、工况法、道路遥感监测方法以及车载检测技术,分析了每种方法的特点及应用现状,并对一款实用性较强的便携式尾气检测仪进行了开发及应用举例.该仪器不仅可以提高"简易工况法"测量的准确度,实现环保部门对环境监测要求,还能有效减少环境污染.%The present situation of automobile tail gas treatment both at home and abroad was introduced with an emphasis on four common methods in China,including zero load test method(idle speed and double idle speed method),mode tests(steady state method,transient state method and simple transient state method),road remote sensing monitoring and portable emission measurement.The characteristics and application of each method were discussed.In addition,the devel-opment and application of a portable instrument of tail gas detector were introduced.The instrument can not only improve the measurement accuracy,but also meet environmental monitoring requirements of relative agency and effectively reduce environmental pollution.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2016(043)001【总页数】4页(P46-48,51)【关键词】汽车尾气;检测方法;便携式尾气检测仪【作者】时凤奎【作者单位】天津市交通科学技术研究所天津300012【正文语种】中文【中图分类】Q93-338随着国民经济的不断发展，机动车保有量不断增加，机动车尾气排放量剧增，成为城市主要的大气污染源，严重威胁着人类健康。
学号：本科生毕业设计（论文）基于单片机的汽车尾气检测系统的设计The design of automobile exhaust detection system based on single chip microcomputer院别：信息与自动化学院专业：年级：学生姓名：指导老师：摘要当前汽车尾气排放是导致空气污染的主要因素之一，汽车尾气中未燃尽的CO 等氧化物以及可以对人体产生致病影响的固体颗粒物，对人体危害最大。
由于近些年我国汽车持有量增速迅猛，人们对汽车的维护工作达不到一定的要求，定期检查也不严格规范，对此，研究简易便携式汽车尾汽检测装置，无论是从约束车主加大自身对汽车保养的力度方面还是从加大监测部门的执行力度上都是有益而无害的。
设计分为主控制端和报警端两部分，其中负责信号采集的主控制端使用专用传感器对汽车尾气中的CO和PM2.5的浓度进行检测，当有害气体排放超过设定上限时，STC12C5A60S2型单片机控制无线发射模块给报警端信号，系统产生报警。
同时汽车的排放物信息在液晶显示屏上能够进行实时地显示，主控端还可以对报警阈值进行合理的设定。
不论是从当前的行业现状以及对未来的推广和发展，本设计都具有一定的研究意义。
关键词：单片机；汽车尾气；检测；报警ABSTRACTThe automotive exhaust emissions, which contribute to one of the main factors of air pollution, automobile exhaust does not burn the CO oxide and pathogenic effect of solid particles on the human body, the greatest harm to the human body. Because in recent years, China's Automobile Holdings rapid growth, people on the car's maintenance work is not up to the requirements, regularly check is not strictly regulate. In this regard, the simple and portable automobile tail gas detection device, whether it is from the constraint owners increase their competitiveness on the vehicle maintenance of or from increase efforts to implement the monitoring department are harmless and beneficial.Design is divided into a main control terminal and alarm terminal, which is responsible for signal acquisition of the master control terminal using special sensor for automobile exhaust CO and PM2.5 concentrations were detected, when the harmful gas emissions exceed a set upper limit, STC12C5A60S2 MCU control wireless transmission module block to the alarm signal terminal, the system will generate a warning. At the same time, the vehicle emission information can be displayed in real time in LCD, and the main control can also set the alarm threshold reasonably.. This design has some research significance both in the present situation and the promotion and development of the future.. Key Words：SCM; automobile exhaust; detection; alarm目录1 绪论 (1)1.1课题背景和研究意义 (1)1.2课题研究内容 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1系统设计思路 (3)2.2系统实现主要功能 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 CO检测模块设计 (5)3.1.1 MQ-2传感器简介 (5)3.1.2 CO检测模块硬件电路 (6)3.2 PM2.5检测模块设计 (7)3.2.1粉尘传感器简介 (7)3.2.2颗粒检测模块硬件电路 (8)3.3显示模块设计 (9)3.3.1显示模块简介 (9)3.3.2显示模块硬件设计 (10)3.4无线发射接收模块设计 (11)3.4.1无线发射接收模块简介 (11)3.4.2无线发射接收模块硬件电路 (12)3.5主控制电路设计 (13)3.5.1单片机简介 (13)3.5.2单片机外围电路 (13)3.6 报警模块的设计 (14)3.7 按键模块的设计 (14)3.8 系统整体设计原理图 (15)4 系统软件设计 (16)4.1系统主程序流程图 (16)4.2系统中的子程序设计 (17)5 仿真与调试 (20)5.1 Proteus软件简介 (20)5.2 系统的仿真与调试 (20)6 实物的制作与调试 (22)6.1 实物制作 (22)6.2 调试 (24)7 结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (70)1 绪论1.1 课题背景和研究意义随着我国的科技发展,汽车已经成为居民生活中的代步必需品。
目录引言 (1)1 课题研究的背景及现状 (1)1.1 课题的背景与目的 (1)2 系统硬件选择 (2)2.1 系统工作原理及硬件 (2)2.2 系统元器件选择及介绍 (2)3 系统电路设计 (5)3.1 系统总电路图 (5)3.2 系统单片机主控电路的设计 (5)3.3 A/D 转换电路的设计 (5)3.4 显示电路的设计 (5)4 系统软件设计 (5)4.1 软件总体规划 (5)4.2 信号转换程序设计 (6)4.3 检测程序设计 (7)4.4 LED 显示器程序设计 (8)5 抗干扰技术 (9)总结 (10)参考文献 (10)致谢 (11)附录 (13)汽车尾气检测仪的设计电子系XXXX班姓名XXX指导老师郭红英摘要：本系统是一个简单的汽车尾气检测仪，系统以AT89S52、8155、ADC0809等芯片为基础，结合相应的程序构成了这个汽车尾气的检测仪。
本文论述了该检测系统的基本工作原理、硬件选择、软件设计。
其中硬件电路部分包括主控电路、芯片扩展电路、A/D转换电路、显示电路。
软件设计使用汇编编程，采用模块化设计，对每一软件模块进行单独设计、编程，然后对整个软件进行调试，从而完成了完整的软件系统。
本系统结构简单，容易实现，具有一定的教学价值。
关键词：汽车尾气检测；单片机；硬件；软件引言从世界范围看，空气污染的一重大因素是汽车尾气。
当你置身在川流不息的车流中时，你可能会闻到一股刺鼻的气味,这就是汽车废气所发出的气味。
目前，人们已从汽车尾气中分离出80 多种有害物质，其中以一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅尘为主。
在大中城市中，汽车尾气的污染占整个大气污染的60％以上。
1 课题研究的背景及现状1.1 课题的背景与目的汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。
1943 年，在美国洛杉矶，250万辆汽车每天消耗1100 吨汽油。
在太阳紫外光线照射下，汽油燃烧后的产物产生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了头疼病。
后来人们把这种污染称为光化学烟雾。
1955 年和1970 年洛杉矶又发生两起光化学烟雾事件，前者出现400 多人因五官中毒、呼吸道衰竭而死亡状况，后者使全市四分之三的人患病。
通过这些事件，汽车尾气的危害性被人们深刻认识。
[1]我国制定的《大气污染防治法》中规定：机动车船向大气排放污染物不得超过规定的排放标准，汽车排放的污染物超过国家规定的排放标准，这类汽车不得制造、销售或者进口[9]。
国外成功经验告诉我们，作好两方面工作能有效控制汽车污染。
一方面实施新车排放法规，污染物的排放水平要从一开始就控制好；另一方面对在用车实行监管，落实好车辆排放的维护、检测工作。
前者是低污染的前提条件，后者保证车辆排放维持在标准水平。
.为了将车辆的排放控制在标准水平内，需要淘汰高排放的车辆，我国强制实行尾气年检，汽车达到标准后方可行驶。
因此设计出稳定、精确的汽车尾气检测分析仪的需求就显得非常迫切[10]。
2 系统硬件选择2.1系统工作原理及硬件系统硬件包括3NFF 氮氧化物传感和OSTD-C100 型电化学系列CO 气体传感器，AT89S52 单片机，I/O 扩展芯片8155，A/D 转换芯片ADC0809，LED 数码管，按键等。
随着被检气体浓度产生变化，传感器气敏元件其电阻的值相应变化，输出电压从而发生了改变，电路由输出电压信号通过信号调理，再经量程变换后输入微处理器中进行A／D 转换，而后通过适当的软件处理即可得到气敏元件的阻值。
当被测气体浓度超过规定值时，便发出声光报警，提示使用用户采取相应措施[3]。
2.2系统元器件选择及介绍2.2.1 3NFF氮氧化物传感和电化学系列CO气体传感器3NFF氮氧化物传感器:量程：0-1000PPM使用寿命：3 年空气中输出信号：0 mA到30 mA分辨率：1PPM工作温度：-20 到40℃响应时间：<25S长期漂移：<2%重复性：2%输出线性：是OSTD-C100 型电化学系列CO 气体传感:量程：0-1000PPM使用寿命：3 年空气中输出信号：0 mA到30 mA分辨率：1PPM工作温度：-20 到50℃响应时间：<20S重复性：1%输出线性：线性2.2.2 AT89S52单片机AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52 具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线。
定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持种软件可以选择省电模式。
空闲状态下CPU停止工作允许RAM、中断、定时器/计数器继续运行。
掉电保护方式下,会自动保存RAM 内容,振荡器被冻结，单片机也就停止工作了，等到下一个中断来临为止[4]。
图2.1 AT89S52 单片机引脚图2.2.3 I/O 扩展芯片81558155 中文名为2048 位静态内存与I/O端口和定时器，Intel公司研制的通用I/O是接口芯片。
MCS-51和8155相连不仅可为外设提供两个8位I/O 端口（A口和B口）和一个6位I/O 端口（C口）也可为CPU提供一个256字节的RAM 和一个14定时器/计数器。
因此，8155广泛应用于MCS-51系统中。
其引脚图如图2.2所示：图2.2 8155 引脚图2.2.4 LED 数码显示管LED管的显示可以分为静态和动态两种。
静态显示的特点是各LED管能稳定地同时显示各自字形；动态显示是指各LED轮流地一遍一遍地显示各自字符。
本系统采用了动态扫描显示。
图附录A（b）为共阴极接法，公共阴极接地。
当各段阳极上的电平为“1”时，该段点亮；电平为“0”时，段就熄灭。
图（b）为共阳极接法，公共阳极接+5V 电源。
R 为限流电阻。
图（c）为7 段LED 数码显示器内部段的排列。
（图见附录A）2.2.5ADC0809 芯片ADC0809是通道8位CMOS逐次逼近式A/D 转换芯片，片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路、A/D 转换的数据由三态锁存器输出，其转换时间为100μs左右，由于片内没有时钟需外接时钟信号，引脚结构如图 2.3 所示：图2.3 ADC0809 引脚结构图3系统电路设计3.1系统总电路图硬件电路部分包括主控电路、芯片扩展电路、A/D 转换电路、显示电路等如附录B所示。
3.2系统单片机主控电路的设计AT89S52 单片机的4 个I/O 口中，通常情况下，只有P1 口作为I/O 口使用，实际使用中经常需要扩展I/O 口，扩展I/O 口方法之一就是采用专用的I/O 接口芯片如8155，8255等。
本系统采用8155扩展了两个输出口、一个输入口以实现键盘输入和数码管输出。
可编程并行接口芯片8155内部含有256字节的静态RAM，两个并行8位口PA、PB，一个并行的6位口PC，以及一个14位的定时/计数器，是单片机系统最常用的接口芯片之一。
8155 可直接与CPU接口，8155的RAM和I/O编址由IO/M和ALE锁存的地址来控制，IO/M=0选择RAM编址为00-FFH；IO/M=1对8155的I/O口进行读写。
系统使用了74LS373作为AT89S52 的地址锁存器芯片。
其中输入端1D-8D 接至单片机的PO 口，输出端提供的是低8 位地址，端接至单片机的地址锁存允许信号ALE。
G输出允许端OE 接地，表示输出三态门一直打开。
电路图附录C 所示。
3.3 A/D 转换电路的设计本系统采用ADC0809A/D 转换芯片与AT89S52 单片机连接。
单片机的最小应用系统1的P0 口接A/D 转换的msb2-1-lsb2-8 口，单片机的WR、RD、P2.0、ALE、INT1 分别接A/D 转换的WR、RD、P2.0、CLOCK、INT1，A/D 转换的IN 接入+5V。
接线图如附录D所示。
3.4 显示电路的设计使用8155扩展的8位LED动态显示器，显示扫描由程控实现。
其中PA口输出字型码，PB 口输出位选信号即扫描信号。
系统使用74LS245驱动LED设备。
接线如附录E所示。
4 系统软件设计4.1 软件总体规划本程序设计的思路是模块化编程，这样不仅思路清晰容易调试，而且软件执行效率会更高。
软件部分由子程序和主程序模块构成，其中系统初始化（设置中断允许寄存器，定时器/计数器工作方式的控制字，定时器/计数器启停控制寄存器等）由主程序模块控制，通过对状态标志（A/D 转换标志、断电标志、复电标志）的查询，以实现对相应操作功能的控制。
设计时将程序分成几个主要的功能模块，包括主程序和各个模块子程序。
其菜单流程图如图 4.1 所示。
开始按键选择键2按键2按键扫描信号采集按键1参数设置数据处理显示图 4.1 菜单流程图开机后，系统即进入单片机的主程序。
以对单片机、显示器等硬件资源进行初始化，然后进入主菜单界面(即第一级菜单)，以等待键盘的输入操作从而确定下一步操作。
当检测到有按键输入时，系统便读出键值并判断出需要的操作．然后调用相应的程序模块，子程序模块的主要功能有系统参数设置、气体检测。
其中系统参数设置模块主要用于设定浓度报警值、对传感器进行信号采集及处理等，气体检测模块是仪器系统的关键部分，包括传感器响应信号的采集、A/D转换、数据处理(包括滤波、模式识别等以及数据处理后的显示等)[5]。
4.2信号转换程序设计4.2.1程序设计思路系统启动后，首先进行初始化后启动A/D转换，转换结束后数据输出到锁存器中，等待延时。
由于ADC0809的时钟频率范围要求在10-1280kHz,AT89S52 单片机的ALE 脚的频率是单片机的1/6 。
单片机时钟频率采用6MHz ，则ADC0809 输入时钟频率为500kHz和1000KHz,均符合要求。
当CLK=500kHz 时，ADC0809 的转换速度为128 μs,采取等待延时方式，延时时间须大于ADC0809 完成A/D 转换所需的时间100μs，即发生启动脉冲后至少延时100μs 才可读取A/D转换数据。
开始初始化启动A/D转换否A/D转换完成是数据输出延时结束图 4.2 A/D 转换流程图4.2.2 信号转换程序（见附录F 二信号转换程序）4.3检测程序设计检测程序包括AT89S52芯片本身的初始化、并行接口8155初始化等等。
