单片机的轿车内一氧化碳气体测控系统设计.doc

单片机的轿车内一氧化碳气体测控系统设计基于单片机的轿车车内一氧化碳浓度测控功能的系统该系统以 16 位高性能单片机 SPCE061A 为控制核心，采用高精度敏感元件 MQ-7，集成运算放大器 INA128 进行信号调理，并引入了 实时操作系统 μC／OS-II 进行任务管理实验表明：系统实现了轿车空调运行时一氧化碳气体的实时监控，CO 浓度不超过300ppm，同 时具有温度测量功能，便于 进行空调操作，参数测量准确，为保证轿车内人员安全提供了可靠方案致芯科技芯片解密研究所是国内权威的反向技 术研究机构，也是由解密行业鼻祖的芯片解密研发小组分化发展起来的权威技术研究部门，是国内最早的以研究所形式存在的专业芯片解密技术研发机构系统控制芯片选用凌阳公司生产的高性价比 16bit 双核微处理器SPCE061A，该芯片的主要特性是：微 处理器内核工作 电压 VDD 为 3．0-3．6V，32 位通用可 编程 I／O 端口工作电压 VDDH 为 5．5V；微处理器工作时钟范围可编程实现 0．32～49． 152MHz；内置 SRAM 容量为 2kB 和 FLASHROM容量为 32kB；系统在备用状 态下功耗为 7．2μW(时钟为 关闭状态) ；可以进行触键唤醒设置；7 通道 10 位电压模／数转换器(ADC)和单通道声音模／数转换器；2 个 16 位可编程定时器／计数器(可自动预置初始计数值)；2 个 10 位 DAC(数／模转换)输出通道，可以方便实现语音提示功能；14 个中断源易于实现系统的实时控制能力，同时具备串行设备接口便于和其他设备通信；低电压复位(LVR)和低电压监测(LVD)功能，保证系统的运行可靠；另外 16 位单片机具有高效率RISC 指令系统和集成开发环境，通 过内置仿真 ICE(InCircuitEmulation)实现调试。

微处理器支持标准 C 语言，可以实现 C 语言与凌阳汇编语言的互相调用本系统用 1 块 DS18B20 实现对环境温度的检测，获得温度信息时，先由SPCE061A 的 IOA8 脚发 送复位脉冲，使 DS18B20 复位并向 SPCE061A 发送响应脉冲，SPCE061A 就可以 发送读 DS18B20 序列号的命令，然后，SPCE061A 再发出定位命令启动 DS18B20 进行温度转换，当温度转换结束后， SPCE061A 发送 DS18B20 数据存储指令，即完成了温度信息数据的转换和读取系统软件主要任务有：设置、修改、LCD 显示的参数； 检测、 计算、显示温度、CO 浓度等参数；温度、CO 浓度状态指示及报警输出；定时存储各种检测及运算参数本系统软件采用 C 编程语言和汇编编程语言混合编程、模块化结构和程序调用的方法一般的嵌入式软件系统的设计都是采用前后台式的设计方法传统的前台、后台式的单任务程序开发方法已经不能适应多数工程的需要，因此系统引入了 μC／OS —II，采用多任 务式的软件设计方法将 μC／OS—II 移植到SPCE061A 微处理器之后，然后就可以 对操作系统 本身进行需要的扩充。