【正文】 ,再編程,使用戶的產(chǎn)品設(shè)計容易,使其具有高速處理能力,在一個時鐘周期內(nèi)可執(zhí)行復(fù)雜的指令,~,工業(yè)實時控制,儀器儀表,通訊設(shè)備,家用電器,宇航設(shè)備等各個領(lǐng)域. Motorola單片機(jī): ,開發(fā)了廣泛的品種,4位,8位,16位32位的單片機(jī)都能生產(chǎn),其中典型的代表有:8位機(jī)M6805,M68HC05系列,8位增強(qiáng)型M68HC11,M68HC12 , 16位機(jī)M68HC16, 32位機(jī)M683XX. Motorola單片機(jī)的特點之一是在同樣單片機(jī)種類簡介 的速度下所用的時鐘頻率較Intel類單片機(jī)低得多,因而使得高頻噪聲低,抗干擾能力強(qiáng),更適合于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。 MicroChip單片機(jī): MicroChip單片機(jī)的主要產(chǎn)品是PIC 16C系列和17C系列8位單片機(jī),CPU采用RISC結(jié)構(gòu),分別僅有33,35,58條指令,采用Harvard雙總線結(jié)構(gòu),運行速度快,低工作電壓,低功耗,較大的輸入輸出直接驅(qū)動能力,價格低,一次性編程,小體積. 適用于用量大,檔次低,消費電子產(chǎn)品,電訊通信,智能儀器儀表,汽車電子,金融電子,工業(yè)控制不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,. MDT20XX系列單片機(jī): 工業(yè)級OTP單片機(jī),Micon公司生產(chǎn),與PIC單片機(jī)管腳完全一致,海爾集團(tuán)的電冰箱控制器,TCL通信產(chǎn)品,長安奧拓鈴木小轎車功率分配器就采用這種單片機(jī) EM78系列OTP型單片機(jī): 臺灣義隆電子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管腳兼容,軟件可轉(zhuǎn)換. Scenix單片機(jī): Scenix公司推出的8位RISC結(jié)構(gòu)SX系列單片機(jī)與Intel 的Pentium II等一起被: SX系列雙時鐘設(shè)置,指令運行速度可達(dá)50/75/100MIPS（每秒執(zhí)行百萬條指令,XXX M Instruction Per Second） 。具有虛擬外設(shè)功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可單獨編程設(shè)定,公司提供各種I/O的庫函數(shù),用于實現(xiàn)各種I/O模塊的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驅(qū)動等等. 采用EEPROM/FLASH程序存儲器,采用專用串行電纜即可對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行在線實時仿真。 EPSON單片機(jī): EPSON單片機(jī)以低電壓,低功耗和內(nèi)置LCD驅(qū)動器特點著名于世,醫(yī)療設(shè)備,家用電器,儀器儀表,SMC63系列,SMC60系列和八位單片機(jī)SMC88系列. 東芝單片機(jī): 東芝單片機(jī)門類齊全,4位機(jī)在家電領(lǐng)域有很大市場,8位機(jī)主要有870系列,90系列,該類單片機(jī)允許使用慢模式, 3000A RISC的CPU結(jié)構(gòu),面向VCD,數(shù)字相機(jī),圖像處理等市場.。 華邦單片機(jī): 華邦公司的W77,W78系列8位單片機(jī)的腳位和指令集與8051兼容, 但每個指令周期只需要4個時鐘周期,速度提高了三倍,工作頻率最高可達(dá) Timer,6組外部中斷源,2組UART,2組Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位單片機(jī)帶液晶驅(qū)動,在線燒錄,保密性高,低操作電壓（~）. Zilog單片機(jī): Z8單片機(jī)是Zilog公司的產(chǎn)品,采用多累加器結(jié)構(gòu),有較強(qiáng)的中斷處理能力,直到90年代后期,很多大學(xué)的微機(jī)原理還是講述Z80. 8051單片機(jī): 8051單片機(jī)最早由Intel公司推出,其后,多家公司購買了8051的內(nèi)核,使得以8051為內(nèi)核的MCU系列單片機(jī)在世界上產(chǎn)量最大,應(yīng)用也最廣泛,有人推測8051可能最終形成事實上的標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片. LG公司生產(chǎn)的GMS90系列單片機(jī),與Intel MCS51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等單片機(jī)兼容,CMOS技術(shù),高達(dá)40MHZ的時鐘頻率,應(yīng)用于: 多功能電話,智能傳感器,電度表,工業(yè)控制,防盜報警裝置,各種計費器,各種IC卡裝置,DVD,VCD,CDROM。 MCS51是在MCS48的基礎(chǔ)上于80年代初發(fā)展起來的，雖然它還是8位的單片機(jī)，但其功能有很大的增強(qiáng)。由于PHILIPS、ATMEL、WELBORD、LG等近百家IC制造商都主產(chǎn)51系列兼容產(chǎn)品，使其具有品種全、兼容性強(qiáng)、軟硬件資料豐富等特點。因此，MCS51應(yīng)用非常廣泛。直到現(xiàn)在MCS51仍不失為單片機(jī)中的主流機(jī)型。國內(nèi)尤以Intel的MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用最廣。由于8位單片機(jī)的高性能價格比，因此它仍將是單片機(jī)中的主流機(jī)型[1]。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，以及設(shè)備向小型化、智能化發(fā)展，作為高新技術(shù)之一的單片機(jī)以其體積小、功能強(qiáng)、價格低廉、使用靈活等優(yōu)勢。它和一般的集成電路相比有較好的抗干擾能力，對環(huán)境的溫度和濕度都有較好的適應(yīng)性，可以在工業(yè)條件下穩(wěn)定工作。且單片機(jī)廣泛地應(yīng)用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，提高它們的測量速度和測量精度，加強(qiáng)控制功能。單片機(jī)也廣泛地應(yīng)用于實時控制系統(tǒng)中，例如對工業(yè)上各種窯爐的溫度、酸度、化學(xué)成分的測量和控制。將測量技術(shù)、自動控制技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā)揮其數(shù)據(jù)處理功能和實時控制功能，使系統(tǒng)工作處于最佳狀態(tài)，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。從冶金采礦、機(jī)械電子、輕工紡織等行業(yè)的分布系統(tǒng)與智能控制以及機(jī)電一體化設(shè)備和產(chǎn)品，到郵電通信、日用設(shè)備和器械，單片機(jī)都發(fā)揮了巨大作用。因此，在本課題設(shè)計的溫度采集顯示系統(tǒng)中，采用單片機(jī)實現(xiàn)溫度的控制。在單片機(jī)選用方面，因為MCS 51系列單片機(jī)擁有基于復(fù)雜指令集（CISC）的單片機(jī)內(nèi)核，雖然其速度不快，12個振蕩周期才執(zhí)行一個單周期指令，但其端口結(jié)構(gòu)為準(zhǔn)雙向并行口，可兼有外部并行總線，故使其擴(kuò)展性能非常強(qiáng)大。51系列的內(nèi)部硬件預(yù)設(shè)，可用特殊功能寄存器對其進(jìn)行編輯。所以，本系統(tǒng)中的單片機(jī)選用INTEL公司生產(chǎn)的AT89C51芯片，AT89C51單片機(jī)是INTEL公司新近推出的高檔型MCS 51系列單片機(jī)中的增強(qiáng)型產(chǎn)品，是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程（ISP），亦適于常規(guī)編程器[2]。 AT89C51單片機(jī)的功能特點AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)。片內(nèi)含4K bytes可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128 bytes隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置8位中央處理器（CPU）和FLASH存儲單元。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案，能靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C51主要性能參數(shù)：4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 全靜態(tài)工作：0Hz24MHz三級程序存儲器鎖定1288位內(nèi)部RAM 兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 AT89C51單片機(jī)的引腳說明 在外部結(jié)構(gòu)上，AT89C51單片機(jī)和MCS－51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，有三種封裝形式，分別是PDIP形式、PLCC形式、TAFP形式。其中，常用的為PDIP形式，其40針腳按其功能可分為3部分：I/O口線（P0~P3），控制線(ALE、EA、PSEN、RST)，電源及時鐘(GND、VCC、XTALXTAL2) [1]。其PDIP封裝，： AT89C51 PDIP封裝引腳圖VCC：供電電壓　　 GND：接地 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度[3]。 溫度傳感器的選擇 溫度是表征物體冷熱程度的狀態(tài)量，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中最基本、最重要的物理量。與溫度變化有關(guān)的物質(zhì)屬性很多，因而溫度測量的儀器也是多種多樣的。常用的溫度測量儀有熱電阻、熱電偶、PN結(jié)溫度傳感器、集成溫度傳感器等。熱電阻它的優(yōu)點是靈敏度高，工作溫度范圍寬，穩(wěn)定性好，過載能力強(qiáng)，體積小。但它的不足之處在于非線性和互換性差。熱電偶測量精度高，熱電動勢與溫度在小范圍內(nèi)基本呈單值、線性關(guān)系，穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性較好，響應(yīng)時間較快。測溫范圍寬，高溫?zé)犭娕紲y溫上限可達(dá)2800℃。PN結(jié)溫度傳感器利用晶體二極管、三極管的PN結(jié)電壓隨著溫度變化而變化的原理制成。線性度好，熱慣性小，靈敏度高。集成溫度傳感器是將測溫元件、放大電路、偏置電路及線性化電路集成在同一芯片上的溫度傳感器。相對其它傳感器有較好的線性度和一致性，且體積小，使用方便。溫室是一個有較大慣性的被控對象，溫度的變化速度較慢，因而不需要傳感器的反應(yīng)速度太高；但要求傳感器有優(yōu)良的物理及化學(xué)穩(wěn)定性。用的較多的是以鉑電阻為代表的模擬傳感器和以DS18B20為代表的數(shù)字傳感器?？紤]到鉑電阻需要信號調(diào)理電路，將電阻信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后才能被單片機(jī)接受，信號調(diào)理電路的相對復(fù)雜，抗干擾性比較差，而且價格較高，而DS18B20不僅價格便宜而且使用方便、測溫準(zhǔn)確、精度較高。為了節(jié)省成本，提高效率，方便采集系統(tǒng)以后的進(jìn)一步擴(kuò)展和完善，本系統(tǒng)的采集模型采用DS18B20單總線數(shù)字式溫度傳感器[4]。 DS18B20簡介數(shù)字溫度傳感器DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的基于串行接口的一線式數(shù)字溫度傳感器，它是將半導(dǎo)體溫敏器件、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器等做在一個很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是溫度信號數(shù)字值的全新傳感器。有3引腳TO－92小體積封裝形式。具有一線總線、體積更小、適用電壓更寬、而且經(jīng)濟(jì)等特點。其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。DS18B20支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55176。C~+125176。C，在10~+85176。C范圍內(nèi),精度為177。176。C?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡