【正文】 存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。PSEN程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。EA/VPP外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器，EA端必須保持低電平（接地）。XTAL1 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端[17]（如圖31所示）。圖31 AT89S52引腳圖 復(fù)位電路基本的復(fù)位方式單片機在啟動時都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。51系列單片機的復(fù)位信號是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個高電平并維持2個機器周期以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。手動按鈕復(fù)位手動按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時，則Vcc的+5V電平就會直接加到RST端。手動按鈕復(fù)位的電路如圖32所示。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時間要求（如圖32）。圖32 單片機復(fù)位電路 晶振電路單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步（如圖33所示）。圖33 單片機晶振電路圖 溫度傳感器的選擇 DS18B20 介紹DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)后的智能的溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫，溫度變換的功率來自于數(shù)據(jù)總線，不需要額外的電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，可靠性更可靠[1013]。DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖34所示。圖34 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ONBOARD）專利技術(shù)。 DS18B20的一線總線具有方便、經(jīng)濟(jì)、靈活的特點，可使用戶非常輕松地組建傳感器的網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)距離溫度模擬信號測量系統(tǒng)比較， DS18B20較好地解決了多點測量切換的誤差問題、引線誤差的補償問題和放大電路的零點漂移誤差問題等，滿足較高測量精度的要求。因為待測地點存在很多較強的干擾信號，受到干擾的溫度模擬信號很容易存在測量誤差，減小測量的精度。所以，在測量溫度時，選擇具有較強抗干擾能力的數(shù)字式DS18B20可行性高[1416]。 DS18B20的主要特征（1）溫度檢測范圍是–55℃~+125℃；（2）精度≦℃，最高可達(dá)到12位分辨率；（3）使用單總線數(shù)據(jù)通信；（4）最大的工作周期為750毫秒；（5）全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出；（6）可使用寄生工作方式；（7）內(nèi)置產(chǎn)品序列號，64位光刻ROM，方便多機掛接。 DS18B20引腳定義1.DATE為數(shù)字信號輸入/輸出端；2.GND為電源地； 圖35 DS18B20引腳圖 圖36 DS18B20連接圖 DS18B20的測溫原理DS18B20的測溫原理如圖37所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖37中還隱含著計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進(jìn)行計數(shù)，進(jìn)而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖37中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值，就是DS18B20的測溫原理。圖37 DS18B20的測溫原理圖因為DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。各種操作的時序圖與DS1820相同。溫度轉(zhuǎn)換計算方法舉例：例1：當(dāng)DS18B20采集到+125℃的實際溫度后，輸出為07D0H溫度用T表示，則： T=07D0H=2000=125℃ （21） 例2：當(dāng)DS18B20采集到55℃的實際溫度后，輸出為FC90H，則應(yīng)先將11位數(shù)據(jù)位取反加1得370H（符號位不變，也不作為計算），實際溫度用Ts表示，則： Ts=370H=880=55℃ （22） 濕度檢測系統(tǒng)方框圖如圖38所示圖38 測濕方框圖1. 濕度及其表示方法在自然界中，凡是有水和生物的地方，在其周圍的大氣里總是含有或多或少的水汽。大氣中含有水汽的多少，表示大氣中的干、濕程度，用濕度來表示，也就是說，濕度表示大氣干濕程度的物理量[17]。大氣濕度有兩種表示方法：絕對濕度與相對濕度。絕對濕度絕對濕度表示單位體積空氣里所含水汽的質(zhì)量，其表示為 （33） 式中：rp――被測空氣的絕對（g/3m，mg/3m）； VM――被測空氣中水汽的質(zhì)量（g，mg）； V――被測空氣的體積（3m）。相對濕度(Ps)：相對濕度是氣體的絕對濕度與同一溫度下，水蒸汽已達(dá)到飽和的氣體的絕對濕度（pw）之比，常用%RH來表示。即 （34) 式中：Pv――待測氣體的水汽分壓；2. 濕度傳感器HS1101是基于獨特工藝設(shè)計濕度傳感器的電容元件，它有以下幾個顯著的特點：1)全互換性，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正；2)長時間飽和下快速脫濕；3)高可靠性與長時間穩(wěn)定性；4)快速反應(yīng)時間,響應(yīng)時間小于5s；5)精度較高,誤差不大于2%RH；6)可用于線性電壓或頻率輸出回路。3. HS1101的相對濕度在0%～100%RH范圍內(nèi)，電容量由162pF變到200pF，它的誤差小于2%RH，℃。HS1101的常用參數(shù)如表31：表31 HS1100常用參數(shù)表參數(shù)符號參數(shù)值單位工作溫度Ts40~100℃儲存溫度T40~125℃供電電壓Vs10V濕度范圍RH0~100％RH焊接時間t10SHS1101電容傳感器，在電路構(gòu)成中與電容器件等效，它的電容值隨著所測空氣濕度增大而增大。這就需要將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C易于接受的信號，常用的兩種方法是：將HS1101置于運放與阻容組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流、直流放大、再A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號或者是將HS1101置于555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換可直接被單片機所采集。NE555為8腳時基集成電路，由Signetics Corporation發(fā)布，現(xiàn)在被普遍使用，并且延伸出了許多的應(yīng)用電路。NE555是屬于555系列的計時IC的其中的一種型號，555系列IC的接腳功能及運用都是相容的，只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個用途很廣且相當(dāng)普遍的計時IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。3. NE555主要特點1）只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。2）它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。3）其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負(fù)載。4）它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。NE555引腳圖如圖39所示。圖39 NE555引腳圖1）~18V ；2）供應(yīng)電流1015mA；3）輸出電流225mA (max)；4）上升/下降時間100 ns。5. NE555的引腳介紹Pin 1 (接地)：地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。Pin 2 (觸發(fā)點)：這個腳位是觸發(fā)NE555使其啟動它的時間周期。觸發(fā)信號上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。Pin 3 (輸出) ：當(dāng)時間周期開始555的輸出腳位。周期的結(jié)束輸出回到0伏左右的低電位。于高電位時的最大輸出電流大約200 mA 。Pin 4 (重置) ：一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。Pin 5 (控制)：這個接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下，這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。Pin 6 (重置鎖定)：Pin 6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 VCC以上時啟動這個動作。Pin 7 (放電)：這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為ON時為LOW，對地為低阻抗，當(dāng)輸出為OFF時為HIGH，對地為高阻抗。Pin 8 (V +) ：這是555個計時器IC的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+(最小值)至+16伏特(最大值)。6. HS1101和NE555連接把HS1101和NE555同時接入電路中的電路設(shè)計原理圖如圖312所示。NE555電路功能的簡單概括為：當(dāng)6端和2端同時輸入為“1”時，3端輸出為“0”；當(dāng)6端和2端同時輸入為“0”時，3端輸出為“1”。在此電路中，555定時器正是根據(jù)這一功能用作多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出頻率信號的。圖310 SH1101與NE555連接圖頻率輸出的555測量振蕩電路如圖212所示。集成定時器555芯片外接電阻R14，R24與濕敏電容C構(gòu)成了對C的充放電回路。7端通過芯片內(nèi)部的晶體管對地短路又構(gòu)成了對C的放電回路，并將引腳6端相連引入到片內(nèi)比較器，便成為一個典型的多諧振蕩器，即方波發(fā)生器。另外，R19是防止輸出短路的保護(hù)電阻，R25是用于平衡溫度系數(shù)。該振蕩電路兩個暫穩(wěn)態(tài)的交替過程如下：首先電源（Vs）通過R14，R24向C充電，經(jīng)T充電時間后，Uc達(dá)到芯片內(nèi)比較器的高觸發(fā)電平，此時輸出引腳3端由高電平突降為低電平，然后通過R24放電，經(jīng)T放電時間后，Uc下降到比較器的低觸發(fā)電平。如此翻來翻去，形成方波輸出。其中，充電放電時間為 T充電=C(R24+R14)ln2 （35） T放電=CR24ln2 （36）因而，輸出的方波頻率為 F =1/（T充電+T放電）=1/[C(R24+2R14)l