3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

該儀器的軟件系統(tǒng)可采用C語言編程, 開發(fā)軟件是AVR Studio5，這個是Atmel自己開發(fā)的development tools，AVR Studio 5集成GCC編譯器，對AVR32的編譯支持很好。Atmel AVR Studio 5是廣受歡迎的愛特梅爾集成開發(fā)環(huán)境(IDE)的增強(qiáng)版本，支持所有8位和32位AVR MCU，能夠顯著提高開發(fā)人員的效率，并可使客戶的應(yīng)用程序在愛特梅爾8位和32位AVR MCU之間實現(xiàn)無縫移植。AVR Studio 5能夠簡化源代碼的編輯和調(diào)試，具備輔助代碼編寫功能的編輯器、用于快速創(chuàng)建新項目的向?qū)Чぞ撸?AVR Software Framework源代碼庫、GNU C/C++編譯器、功能強(qiáng)大的模擬器，以及適用于愛特梅爾所有AVR編程器及在線調(diào)試器的前端可視化工具。AVR Studio 5將現(xiàn)有8位AVR Studio 4 和32位AVR32 Studio的功能融合, 支持所有8位和32位AVR MCU。此外，愛特梅爾的AVR Studio 5還可集成第三方的嵌入開發(fā)工具插件。編譯好程序后通過單片機(jī)預(yù)留的JTAG接口通過配套的調(diào)試器AVR Dragon來對單片機(jī)進(jìn)行在系統(tǒng)編程, 以實現(xiàn)實時調(diào)試。軟件設(shè)計采用模塊化設(shè)計。設(shè)計時可將程序分成幾個主要的功能模塊, 包括主程序和各個模塊子程序。

軟件部分采用模塊化設(shè)計，全部軟件由主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、鍵盤處理子程序、報警模塊子程序、時鐘模塊、液晶顯示子程序等組成。主程序是控制和管理的核心。系統(tǒng)上電后進(jìn)行初始化和中斷處理操作。初始化主要完成對報警值的設(shè)定和初次檢查，同時斷開各電器的電源。初始化完成后，系統(tǒng)開始正常運轉(zhuǎn)。進(jìn)行待選氣體濃度檢測和報警等操作，主程序的流程圖如下圖所示。

3.4 系統(tǒng)軟件流程

3.4.1 主程序模塊

主程序?qū)崿F(xiàn)的功能：與硬件相結(jié)合實現(xiàn)便攜式居室空氣質(zhì)量檢測儀器的各個功能。主要是檢測與顯示，時間調(diào)整與顯示，數(shù)據(jù)存儲，超標(biāo)報警，功能子函數(shù)的調(diào)用等（見圖3）。

圖3主程序流程圖

3.4.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊

A/D轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為MCU能夠處理的數(shù)字信號，并傳送給MCU，進(jìn)行下一步處理。

圖 4 A/D轉(zhuǎn)換處理子程序流程圖

3.4.3 按鍵控制模塊

按鍵能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)對話機(jī)制，通過按鍵的操作，對系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送操作指令，后經(jīng)與MCU串行通信，然后在液晶上顯示。按鍵查詢式的流程圖見下圖:

圖 5 按鍵檢測子程序流程圖

圖 6 溫濕度數(shù)據(jù)采集子程序流程圖

3.4.4 時鐘模塊

時鐘模塊主要是用于時間顯示和與MCU通信經(jīng)LCD顯示時間。時鐘模塊子程序流程圖見下圖：

圖 7 時鐘模塊操作子程序流程圖