在氨气传感器中，可采取两种芯片，分别是AT89C51与STC89C52RC。同时液晶模块可选LCD12864液晶模块显示与LCD1602液晶模块显示。本章主要介绍并选取适当的单片机及液晶模块。同时介绍系统总体框架。

2。1系统方案论证

2。1。1单片机选型论证

根据本科阶段的控制系统方面的相关知识所学，对于核心控制模块的了解，最常见的控制器为单片机。作为单片机，它能够通过编程软件方便的进行控制代码的控制，并且每款单片机内部都有着丰富的控制资源，能够通过软件代码进行合理化的设置和硬件电路进行有效的配合，完成实际控制过程中的控制需要。

方案一：采用AT89C51芯片。它是一种带有4K字节的FLASH的存储器，并且也是一种低功耗、高性能CMOS位微控制器。提供128字节内部RAM，32个I/0口线，两个16位定时计数器。此外，其还有稳态逻辑，可以再低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选掉电模式。因此，AT89C51芯片是一种超级有效的解决方法。

方案二：采用STC89C52RC芯片。由宏晶科技（STC）公司成产的低功耗，高性能CMOS8位微控制器。主要特点有如下：8K字节程序储存空间并且内带4K字节的EEROM储存空间，同时可直接使用串口下载。其于单芯片上，拥有灵巧的八位CPU和FLASH。

根据本次系统的数据处理复杂程度和实现的各方面的功能需求，结合当前性价比的优良程度，系统采用了方案二作为本次硬件电路的核心主控，STC系列单片机作为国内比较成熟的宏晶单片机厂家，拥有着多年的微处理器制造经验，此外，由于是国产芯片，能够参考的资源丰富，并且源码开放程度高，上手简单，投资成本低，是中小型系统开发的必不可少的微处理器。

2。1。2液晶模块选型论证

显示系统作为硬件设计中的重要人机交互模块，是必不可少的。针对本次系统中对氨气浓度数据显示的综合考虑，对系统的显示模块进行了方案论述，在考虑系统主要用来实现对测量信息的显示，以及用户设定的报警门限值的显示，因此显示的内容和显示数据的多少成为方案论述的侧重点，根据资料的参考和实际的使用场合判定，对显示模块部分的选型进行了必要的论证，具体的论证方案如下所述。

方案一：采用LCD12864液晶模块显示。LCD12864液晶模块是一个64列*128行的液晶显示器，它能够显示汉字、数字和英文字符，具有显示信息量大，长寿命等特点。

方案二：采用LCD1602液晶模块显示。LCD1602液晶模块是一个16列*2行的液晶显示器，它能够显示数字和英文字符，具有简单的硬件电路组成，代码编程容易实现，缺点：显示内容局限，不能够进行汉字显示

在结合本次系统所要显示的数据内容和整体的性价比上，本次显示模块的设计选择方案二LCD1602液晶模块，价格适中且使用方便。而LCD12864液晶显示屏，虽然具有更高标准的显示效果，但是对于系统的整体而言会有富余，因此，不得不做出适当的取舍。

2。2系统总体框架设计

在结合系统所要实现的具体功能后，对系统的整体方案进行了模块化设计，系统的总体框架图如图2-1所示。主要包括7个主要的功能模块，系统工作时，通过氨气浓度检测模块，实现对环境中的氨气浓度进行检测。在检测完成后，进行模拟信号电压的输出，电压的大小和当前检测的氨气浓度成正比，由于后级核心工作芯片所采用的是51内核的单片机进行数据处理，基于其数字芯片的特点，系统在氨气浓度检测模块和单片机处理模块之间增加了模拟数字转换电路，完成氨气浓度检测模块的模拟电压到数字信号的转换，以便单片机在数据处理上能够更加准确的处理所检测到的数据。在数据转换完成后，通过读写控制液晶模块，在固定的液晶位置完成对当前检测的氨气浓度值的显示。在电路中，除了实现在下位机检测过程中的液晶显示，系统还进行了串口通信电路设计，其主要功能是为了实现单片机和PC端的数据通信，在氨气浓度检测成功后，单片机将其数据通过串口通信电路发送至PC端，PC端在接收到数据口，通过上位机的VB界面实现对当前测量的氨气浓度的显示。论文网