【正文】 復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存端的狀態(tài)。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)，端同樣可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 們電路。 ALE 端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或流出電流） 8 個(gè) TTL 門電路。當(dāng) ALE 信號(hào)有效時(shí)， P0 口傳送的是低 8位地址信號(hào)； ALE 信號(hào)無(wú)效時(shí)， P0 口傳送的是 8 位數(shù)據(jù)信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，就可以使單片機(jī)復(fù)位。 ② XTAL2（ 18 腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。正常操作及對(duì) Flash ROM 編程和驗(yàn)證時(shí)接 +5V 電源。 AT89C52 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫(xiě)口線， AT89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程 ,但不可以在線編程 S 系列的才支持在線編程 。 AT89C52 單片機(jī)是一款高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8KB 可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256B 隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS－ 51 指令系統(tǒng)， 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)可提供較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。根據(jù)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)選用 ATMEL公司的 AT89 系列單片機(jī) [11]。芯片向高度集成化、低功耗方向的發(fā)展，使得單片機(jī)在大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、高級(jí)通信系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、復(fù)雜工業(yè)過(guò)程控制、高級(jí)機(jī)器人以及局域網(wǎng)等方面得到大量應(yīng)用。而 Microchip公司的 PIC 精簡(jiǎn)指令集合（ RISC）也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，中國(guó)臺(tái)灣的 HOLTEX公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增，與其底價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。 CMOS雖然功耗低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而 CHMOS 則具備了高速和低功耗的特點(diǎn)，這些特征，更適合于要求低功耗像電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。 此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小。 第 2 章 總體設(shè)計(jì)的技術(shù)分析 第 節(jié) AT89C52 單片機(jī) 單片機(jī)的發(fā)展 隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的 CPU、 RAM、 ROM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器和多種 I/O 接口集成在一片芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，因此單片機(jī)早期的含義稱為單片微型計(jì)算機(jī)，直譯為單片機(jī) 。 第 節(jié) 選題簡(jiǎn)介 在該溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)作為核心部件進(jìn)行檢測(cè)控制，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的通用性，適時(shí)性。由于通信方式多樣化，更需要有通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行規(guī)范 [3]。軟件設(shè)計(jì)包括溫度檢測(cè)模塊，加熱器控制模塊，按鍵模塊，數(shù)碼管顯示模塊和串口驅(qū)動(dòng)模塊。按鍵模塊用來(lái)輸入設(shè)定的溫度，數(shù)碼管顯示模塊用來(lái)顯示當(dāng)前測(cè)得的溫度。 MODBUS 協(xié)議的應(yīng)用為實(shí)時(shí)性和可靠性要求比較高的系統(tǒng)提供了一種很好的通訊方案，它最大限度地節(jié)約了成本、降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、提高系統(tǒng)的兼容性和可移植性。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。對(duì)象溫度往往要求嚴(yán)格控制，溫度控制器的引入，對(duì)提高控制精度意義重大，并已經(jīng)在諸多工程設(shè)施方面得到了廣泛的應(yīng)用。 the digital display module is used to display the current measured temperature. The temperature sensor module consists of the A / D converter module and sensor module. Heating control module is used for water heating. The host puter munication module through the serial port and PC to establish munication software design includes temperature detecting module, the heater control module, keyboard module, digital tube display module and serial port driver module. Temperature detection module temperature values by the A / D converter to convert the numeric value stored, the heater control module controls the heater switches off, the button module is used to set the temperature value。軟件設(shè)計(jì)包括溫度檢測(cè)模塊，加熱器控制模塊，按鍵模塊，數(shù)碼管顯示模塊和串口驅(qū)動(dòng)模塊。按鍵模塊用來(lái)輸入設(shè)定的溫度，數(shù)碼管顯示模塊用來(lái)顯示當(dāng)前測(cè)得的溫度?；?89C52RC 的 MODBUS 通信程序設(shè)計(jì)就是針對(duì)于溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)。在這里主要使用 AT89C52芯片和 AD590溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)和顯示功能，再通過(guò) MODBUS 通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與 PC 的連接程序設(shè)計(jì)，通過(guò) PC 對(duì)被控現(xiàn)場(chǎng)的溫度實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制。溫度傳感器模塊包括 A/D 轉(zhuǎn)換模塊和傳感器模塊。溫度檢測(cè)模塊通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值存放，加熱器控制模塊控制加熱器開(kāi)關(guān)的通斷，按鍵模塊用于設(shè)定溫度值；數(shù)碼管模塊用于顯示檢測(cè)到的溫度值和設(shè)定的溫度值，串口驅(qū)動(dòng)模塊 用于從上位機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)。 the digital control module is used to display the detected temperature value and the temperature set value, the serial port driver module used to send and receive data from the host puter. Key words： AT89C52 ,Modbus protocol ,Temperature control 目 錄 前 言 1 第 1 章 緒論 2 第 節(jié) 選題背景 2 第 節(jié) 選題簡(jiǎn)介 2 第 2 章 總體設(shè)計(jì)的技術(shù)分析 3 第 節(jié) AT89C52 單片機(jī) 3 單片機(jī)的發(fā)展 3 芯片的選擇 4 AT89C52 功能簡(jiǎn)介 5 第 節(jié) AD590 溫度傳感器 9 第 節(jié) AD0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換原理 10 第 節(jié) MODBUS 協(xié)議 11 通訊傳送方式 12 通訊規(guī)約 12 Modbus 幀描述 13 第 節(jié) RS232 簡(jiǎn)介 14 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 16 第 節(jié) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 16 第 節(jié) 單片機(jī) AT89C52 基礎(chǔ)電路 16 復(fù)位操作和復(fù)位電路 16 振蕩電路和時(shí)鐘 17 第 3． 3 節(jié) 信號(hào)的采樣及處理 18 第 節(jié) 人機(jī)交互與串口通信單元設(shè)計(jì) 20 數(shù)碼管顯示電路 20 加熱器控制電路 20 串口通信電路 21 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 23 第 節(jié) 設(shè)計(jì)思路、主程序流程圖 23 第 節(jié) 數(shù)碼管顯示程序 24 第 節(jié) 按鍵程序 24 第 節(jié) 加熱器控制程序 25 第 節(jié) 串口收發(fā)程序 26 第 節(jié) MODBUS 協(xié)議幀格式程序 26 MODBUS 協(xié)議幀格式組裝 26 CRC 校驗(yàn) 27 MODBUS 數(shù)據(jù)幀的拆包 29 結(jié) 論 31 參考文獻(xiàn) 32 致 謝 35 附 錄 1 36 附 錄 2 37 前 言 溫度是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一，它目前應(yīng)用于很多方面，例如水溫的控制，鍋爐的溫度控制，大棚的溫度控制等，在這里是對(duì)地鐵消防管道的的溫度控制。 目前多采用單片機(jī)設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，單片機(jī)具有體積小，功能強(qiáng)，成本低，應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使 用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。采用 MODBUS 協(xié)議實(shí)現(xiàn)了上、下位機(jī)之間的通信，很好地滿足了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，更好的適應(yīng)了現(xiàn)代企業(yè)需要。溫度傳感器模塊包括 A/D 轉(zhuǎn)換模塊和傳感器模塊。溫度檢測(cè)模塊通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值存放，加熱器控制模塊控制加熱器開(kāi)關(guān)的通斷，按鍵模塊用于設(shè)定溫度值；數(shù)碼管模塊用于顯示檢測(cè)到的溫度值和設(shè)定的溫度值，串口驅(qū)動(dòng)模塊用于從上位機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)。 MODBUS 協(xié)議是由 Modicon 公司開(kāi)發(fā)且已是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議 [45]。地鐵消防管道溫度控制系統(tǒng)使用 AT89C52 控制器和 AD590 溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)功能和顯示功能，然后能夠通 過(guò)上位機(jī)（ PC）是指上下線溫度，并且能夠?qū)Ρ豢刂片F(xiàn)場(chǎng)的溫度實(shí)現(xiàn)智能的調(diào)節(jié)，來(lái)保持被控制現(xiàn)場(chǎng)的溫度的基本恒定。 單片機(jī) [7]現(xiàn)在可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公 司都推出了自己的單片機(jī)，從 8 位、 16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣闊的天地?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD（表面封裝）越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。這類單片機(jī)有NEC 公司的 MPD7800， MITSUBISHI 公司的 M337700， REVKWELL 公司的 R6500。 AT89 系列有 AT89C51， AT89C52 等。系統(tǒng)使用 AT89C52 控制器和 AD590 溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)和顯示功能，能夠通過(guò)上位機(jī)設(shè)置上下限溫度，并且能夠?qū)Ρ豢噩F(xiàn)場(chǎng)的溫度實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)，以保持被控現(xiàn)場(chǎng)的溫度基本恒定。其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。 2 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2 ① XTAL1（ 19 腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。 在 AT89C52 單片機(jī)片內(nèi)，它是振蕩電路反相放大器的輸出端。 ② ALE/（ 30 腳）：地址鎖存允許信號(hào)。在 ALE 信號(hào)的下降沿，鎖定 P0 口傳送的低 8 位地址信號(hào)，這樣可以實(shí)現(xiàn)低 8 位地址與數(shù)據(jù)的分離。 在對(duì) AT89C52 單片機(jī)片內(nèi) 8KB Flash ROM 編程（固化）時(shí)，此引腳用于輸入編程脈沖。 ④ /（ 31 腳）：內(nèi)部 /外部 ROM 選擇端。 在對(duì) AT89C52 單片機(jī)片 內(nèi) Flash ROM 編程（固化）時(shí)，此引腳用于實(shí)施編程電源。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 IIL 。在訪問(wèn) 8 位地址的