安徽城市管理职业学院 毕业设计论文
PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
PSEN:外ROM读选通信号。 RST/VPD:复位/备用电源。
RST（Reset）功能：复位信号输入端。 VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 EA功能：内外ROM选择端。
Vpp功能：片内EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源 Vpp。 (4) I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。 P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 3.1.4 80C51单片机的时钟
(1)振荡器和时钟电路
80C51内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟脉冲，外部还需附加电路。80C51的时钟产生方法有以下两种。
a 内部时钟方式
利用芯片内部的振荡器，然后在引脚XTALl和XTAL2两端跨接晶体振荡器（简称晶振），就构成了稳定的自激振荡器，发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振时，Cl和C2的值通常选择为30pF左右；Cl、C2对频率有微调作用，晶振或陶瓷谐振器的频率范围可在1.2MHz～12MHz之间选择。为了减小寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机引脚XTALl和XTAL2靠近。
图3-3 80C51时钟电路接线方法
b 外部时钟方式
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此方式是利用外部振荡脉冲接入XTALl或XTAL2。HMOS和CHMOS单片机外时钟信号接入方式不同。
表3-1 80C51单片机外部时钟接入方法
芯片类型 XTAL1 HMOS CHMOS 接地 接片外时钟脉冲输入端 接线方法 XTAL2 接片外时钟脉输入端（引脚需接上拉电阻） 悬空 3.1.5 80C51单片机的复位
在整个声光报警系统中，要进行实验，必须对整个系统先复位。复位是
单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位。其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，因而，复位是一个很重要的操作方式。但单片机本身是不能自动进行复位的，必须配合相应的外部复位电路才能实现。
复位电路设计
单片机的外部复位电路有上电复位和上电和按键均有效的复位两种。我们在设计单片机复位时，选用上电复位。
上电复位
上电复位利用电容器的充电实现。图3-4是80C51单片机的上电复位电路。图中给出了复位电路参数。图3-5是80C51单片机的上电+按键复位电路。
上电要求接通电源后，单片机实现自动复位操作。上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容的充电，RST引脚的高电平将逐渐下降。RST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。该电路典型的电阻值和我电容参数为：晶振为12MHZ，电容值为10uF，电阻值为8.2K。
图3-4 上电复位电路 图3-5上电+按键复位电路
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复位状态：
初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0～R7）的状态，复位后80C51片内各特殊功能寄存器的状态如表所示，表中“x”为不定数。
表3-2复位后的内部特殊功能寄存器状态 寄存器 PC ACC B BSW SP DPTR 复位状态 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH xx000000B 0x000000B 寄存器 TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL0 SCON SBUF PCON 复位状态 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H xxxxxxxxB 0xxx0000B P0～P3 IP IE
复位时，ALE和成输入状态，即ALE== 1，片内RAM不受复位影响。
复位后，P0～P3口输出高电平且使这些双向口皆处于输入状态，并将07H写入堆栈指针SP，同时将PC和其余专用寄存器清0。此时，单片机从起始地址0000H开始重新执行程序。所以，单片机运行出错或进入死循环时，可使其复位后重新运行。
3.2外围接口电路设计
3.2.1 NIS-09声光传感器简介
在设计中我们之所以选用NIS-09声光传感器，是因为它的输出模拟量与我们所用的A/D转换器输入等级相符合。（NIS-09声光传感输出电压是5.6+0.4v，A/D转换器的输入量程是0～+10V）
声光传感器主要有以下两种： (1)散射式
在发光管和光敏电阻之间设置遮光屏，无声光时光敏元件接收不到信号，有声光时使光敏元件发出信号。 (2)离子式
用放射性同位素镅Am241放射出微量的a射线，使附近空气电离，当平行平板电极间有直流电压时，产生离子电流Ik。有声光时，微粒将离子吸附，而且离子本身也吸收a射线，其结果是离子Ik减小。
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若有一个密封装有纯净空气的离子室作为参比元件，将两者的离子电流比较，就可以排除外界干扰，得到可靠的检测结果。
在本次设计中，我们选用NIS-09声光传感器。它是离子式烟雾传感器，是日本NEMOTO公司专为检测延误而精心设计的新型传感器。 检测方式：离子型，一源两室。
放射参数：电源电压是DC 9v，输出电压是5.6+0.4v
电流损耗是27+3pA ，灵敏度是0.6+0.1v。
特性参数如下表所示：
a灵敏度特性 （根据UL217标准风速0.1M/秒） b电源电压特性（25℃ 60﹪RH） c温湿度特性 温度特性（温度60﹪）
d温度特性（温度25℃）源： 放射元素是媚241，
放射量是平均33.3KBq.=0.9uCi（29K——37KBq）。
工作环境： 电源电压是DC6.0-18.0V，最大24V；温度是0-50℃，最大-10-60℃，
温度95﹪。保存温度-25-80℃，温度95﹪。
典型特性:
表3-3 特性参数
声光强度 （%英尺） 0 1 2 3 4 5 输出电压（V） 5.6±0.4 5.3±0.5 5.0±0.5 4.7±0.5 4.4±0.5 4.2±0.5 误差（△V） 0 0.3±0.1 0.6±0.1 0.9±0.2 1.2±0.2 1.4±0.2
电源电压 输出电压（V） 6 9 12 15 18 3.3±0.3 5.6±0.4 8.0±0.7 10.0±0.85 13.0±1.0 （a） 灵敏度特性 （b）电源电压特性
温度（℃） 输出（V） 0 25 50 5.15±0.4 5.6±0.4 5.85±0.4
湿度（%C） 30 60 90 输出（V） 5.75±0.5 5.6±0.4 5.45±0.4
（C) 温度特性 （d）温度特性
长期稳定性测验如下表所示：
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表3-4 长期稳定性测验
名称 方法 标准 保持特性参数不变，不变形、不变色、不产生裂纹 保持特性参数不变，不变形、不变色、不产生裂纹 保持特性参数不变，不变形、不变色、不产生裂纹 保持特性参数不变，不变形、不变色、不产生裂纹 保持特性参数不变，不变形、不变色、不产生裂纹 高温储存特性 高温80℃±5不通电的情况下储存72小时 低温储存特性 低温-300℃±5不通电的情况储存72小时 高温储存特性 在40℃±5，85℃±5RH不通电的情况储存72小时 震动实验 跌落实验 共振频率10-35HZ，振幅5HZ0.25，如果不产生共振，则用频率35HZ震荡4小时 三个不同方向把器件从1M高度自由落体跌落到木板上 3.2.2 AD574A简介
AD574A型快速12位逐次比较式A／D转换器为美国模拟器件公司产品。一次转换时间为25μs，转换速率为40MSPS，分辨率12位，非线性误差小于±1/2LSB。采用28脚双立直插式封装，各引脚功能如图3-6所示，图3-7是其管脚图。
图3-6 D574A引脚功能
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