【正文】 程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 STC89C52單片機封裝圖P1口：P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與STC89C51 不同之處是， 還可分別作為定時/計數(shù)器2 的外部計數(shù)輸入（）和輸入（）。 引腳號功能特性T2(定時\計數(shù)器2外部計數(shù)脈沖輸入),時鐘輸出T2EX（定時\計數(shù)器2捕獲\重裝載觸發(fā)和方向控制Flash 編程和程序校驗期間，P1 接收低8位地址。P2口：P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。 在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時，P2口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX @RI 指令）時，P2口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。 P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL 邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。 P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，： 引腳P3口的第二功能端口引腳號第二功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INTO（外中斷0）/INT1（外中斷1）T0（定時/計數(shù)器0）T1（定時/計數(shù)器1）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）此外，P3 口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(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)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端[4]。 STC89C51的存儲器 中斷寄存器： STC89C51有6個中斷源，2個中斷優(yōu)先級，IE寄存器控制各中斷位，IP寄存器中6個中斷源的每一個可定為2個優(yōu)先級。 數(shù)據(jù)存儲器： STC89C51有256個字節(jié)的內(nèi)部RAM，80HFFH高128個字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高128字節(jié)的RAM和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當(dāng)一條指令訪問7FH 以上的內(nèi)部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高128 字節(jié)RAM還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器0A0H（即P2 口）地址單元。MOV 0A0H，data間接尋址指令訪問高128 字節(jié)RAM，例如，下面的間接尋址指令中，R0 的內(nèi)容為0A0H，則訪問數(shù)據(jù)字節(jié)地址為0A0H，而不是P2口（0A0H）。MOV @R0，data堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高128 位數(shù)據(jù)RAM 亦可作為堆棧區(qū)使用。定時器0和定時器1：STC89C51的定時器0和定時器1的工作方式與STC89C51的相同。定時器2： 定時器2 是一個16 位定時/計數(shù)器。它既可當(dāng)定時器使用，也可作為外部事件計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON的C/T2 位選擇。定時器2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON 的控制位來選擇。波特率發(fā)生器：當(dāng)T2CON中的TCLK 和RCLK 置位時，定時/計數(shù)器2 作為波特率發(fā)生器使用。如果定時/計數(shù)器2 作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時器1 用于其它功能。若RCLK 和TCLK 置位，則定時器2工作于波特率發(fā)生器方式。 波特率發(fā)生器的方式與自動重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉(zhuǎn)使定時器2 的寄存器用RCAP2H 和RCAP2L 中的16位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。中斷：STC89C51 共有6 個中斷向量：兩個外中斷（INT0 和INT1），3 個定時器中斷（定時器0、2）和串行口中斷。這些中斷源可通過分別設(shè)置專用寄存器IE 的置位或清0 來控制每一個中斷的允許或禁止。IE 也有一個總禁止位EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。定時器2 的中斷是由T2CON 中的TF2 和EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實上，服務(wù)程序需確定是TF2 或EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。定時器0 和定時器1 的標(biāo)志位TF0 和TF1 在定時器溢出那個機器周期的S5P2 狀態(tài)置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標(biāo)志。然而，定時器2 的標(biāo)志位TF2 在定時器溢出的那個機器周期的S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個機器周期內(nèi)查詢到該標(biāo)志[5]。STC89C51的直流參數(shù)有一定的溫度適用范圍，： T=40℃～+85℃ 和 Vcc=177。20%下的直流參數(shù)符號參數(shù)條件最小值最大值單位輸入低電壓(Except EA)V輸入低電壓V輸入高電壓(Except XTAL1,RST)+VCC+V輸入高電壓(XTAL,RST)VCC+V輸出低電壓(P1,2,3)I=V輸出低電壓(P0,ALE/PSEN)I=32mAV輸出高電壓I=25uAV輸出高電壓I=300uAV邏輯0輸入電流（P1，2，3）V=50uA邏輯1到0轉(zhuǎn)換電流(P1,2,3)V=2V650uARST復(fù)位下拉電阻50300K引腳電容1MHz,pF消耗電流Active Mode,12MHz25mAFlash存儲器的編程：STC89C51單片機內(nèi)部有4k字節(jié)的Flash PEROM，這個Flash存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內(nèi)容均為FFH），用戶隨時可對其進(jìn)行編程。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用EPROM編程器兼容。STC89C51單片機中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息。 頂面標(biāo)記及簽名字節(jié)Vpp=12VVpp=5V頂面標(biāo)記AT89C52XxxxyywwAT89C52xxxx5yyww簽名字節(jié)(030H)=1EH(031H)=52H(032H)=FFH(030H)=1EH(031H)=52H(032H)=05H STC89C51的程序存儲器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)，要對整個芯片內(nèi)的PEROM程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個存儲器的內(nèi)容清除。 STC89C51編程電路程程序序校驗：如果加密位LBLB2沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)。加密位不可直接校驗，加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態(tài)來驗證。編程方法：（1）在地址線上加上要編程單元的地址信號。（2）在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。（3）激活相應(yīng)的控制信號。（4）在高電壓編程方式時，將EA/Vpp端加上+12V編程電壓。（5）每對Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG編程脈沖。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的。重復(fù)1—5步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過“RDY/BSY輸出信號監(jiān)測，編程期間，ALE變?yōu)楦唠娖健癏”后，（RDY/BSY）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后。芯片擦除：利用控制信號的正確組合并保持ALE/PROG引腳10mS的低電平脈沖寬度即可將PEROM陣列（4k字節(jié)）和三個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進(jìn)行[11]。 傳感器的選型及其性能特征 用于測溫的傳感器種類繁多，但大多是模擬傳感器，在以往組建溫度采集系統(tǒng)時，由于經(jīng)傳感器輸出的是模擬信號，系統(tǒng)必須接入A/D轉(zhuǎn)換器，由此增加了構(gòu)件系統(tǒng)的復(fù)雜性且成本較高。 溫度的檢測方法，一般采用熱電偶、熱敏電阻以及集成溫度傳感器等測溫元件。熱電偶的工作原理: 兩種不同成份的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測溫端叫工作端 ，接線端叫冷端，也稱參比端。當(dāng)工作端和參比端之間存在溫差時，就會在回路中產(chǎn)生熱電動勢，接上顯示儀表，儀表上就會指示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢的對應(yīng)溫度值。熱敏電阻的工作原理:熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而成非線性急劇變化，一般具有負(fù)的溫度系數(shù)，其阻值隨溫度升高而急劇減小，只有少數(shù)具有正的溫度系數(shù)。集成溫度傳感器的工作原理:集成溫度傳感器實質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的b一e結(jié)壓降的不飽和值Vbe與熱力學(xué)溫度T和通過發(fā)射極電流I的關(guān)系實現(xiàn)對溫度的檢測[12]。 熱電偶和熱敏電阻的測量精度都比較高，成本比較低，而且測量的范圍也比較寬，但是它容易受到測量場所以及環(huán)境的限制，高溫或長期使用時由于環(huán)境的影響會使其性能下降，需要定期檢查與更換，給實際應(yīng)用帶來了很大不便。經(jīng)過論證及多次實驗，本設(shè)計決定采用SHT11傳感器[6]。SHT11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理：溫濕度傳感器SHT11將溫度感測、濕度感測、信號變換、A／D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個芯片上，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖七所示。該芯片包括一個電容性聚合體濕度敏感元件和一個用能隙材料制成的溫度敏感元件。這兩個敏感元件分別將濕度和溫度轉(zhuǎn)換成電信號，該電信號首先進(jìn)入微弱信號放大器進(jìn)行放大；然后進(jìn)入一個14位的A／D轉(zhuǎn)換器；最后經(jīng)過二線串行數(shù)字接口輸出數(shù)字信號。SHT11在出廠前，都會在恒濕或恒溫環(huán)境巾進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)存儲在校準(zhǔn)寄存器中；在測量過程中，校準(zhǔn)系數(shù)會自動校準(zhǔn)來自傳感器的信號。此外，SHT11內(nèi)部還集成一個加熱元件，加熱元件接通后能將SHT11的溫度升高5℃左右，同時功耗也會有所增加。此功能主要為了比較加熱前后的溫度和濕度值，能綜合驗證兩個傳感器元件的性能。在高濕(95％RH)環(huán)境中，加熱傳感器可預(yù)防傳感器結(jié)露，同時縮短響應(yīng)時間，提高精度。加熱后SHT11溫度升高、相對濕度降低，較加熱前，測量值會略有差異[7]。 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu) 微處理器是通過二線串行數(shù)字接口和SHT11進(jìn)行通信的。通信協(xié)議和通用的I2C總線