【正文】 AT89S51 芯片有 40 條引腳，雙列直插式封裝引腳圖如 317 所示：Vcc(40)：電源+5VVss(20): 接地XTAL1（19）和 XTAL2（18）：使用內(nèi)部振蕩電路時，用來接石英晶體和電容；使用外部時鐘時，用來輸入時鐘脈沖。P3 口（10—17）：多用途口，既可作普通 I/O 口，也可按每位定義的第二功能操作。第二功能~PROG 是對 EPROM 編程時的編程脈沖輸入端。當主電源 Vcc 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時，V PD將為 RAM 提供備用電源，發(fā)保證存儲在 RAM 中的信號不丟失。 【3】 西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 工作方式它的工作方式可以分做復位，掉電和低功耗方式等。上電復位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復位操作。上電或開關(guān)復位要求電源接通后，單片機自動復位，并且在單片機運行期間，用開關(guān)操作也能使單片機復位。 根據(jù)實際操作的經(jīng)驗，下面給出這兩種復位電路的電容、電阻參考值。本設(shè)計是利用 AT89S51 的串行口實現(xiàn)鍵盤/顯示器接口。靜態(tài)顯示的優(yōu)點是 CPU 不必頻繁的為顯示服務(wù)，因而主程序可不必掃描顯示器，軟件設(shè)計比較簡單，從而使單片機有更多的時間處理其他事務(wù) [7]。峰鳴音報警接口電路的設(shè)計只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過 MCS51 的 1 根口線經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動蜂鳴音發(fā)聲。報警電路如圖 320 所示： 圖 320 三極管驅(qū)動的峰鳴音報警電路本設(shè)計是為在溫濕度測量中對溫濕度的上下限超出是的提示報警，接口位于單片機 AT89C51 的 口，但溫濕度過限時， 口被置 0，本系統(tǒng)開始工作。對一般線性儀表來說，標度變換公式為： 式中：A0 為一次測量儀表的下限；Am 為一次測量儀表的上限；A X為實際測量值；N0 為儀表下限所對應(yīng)的數(shù)字量；Nm 為儀表上限所對應(yīng)的數(shù)字量；N X 為測量所得數(shù)字量。D1：MOV R7 ， 248 ； 毫秒返回報警置位報警 標志啟動報 警報 警持續(xù) 計 數(shù)器置 初值西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） JNB amp。DA A 。L3: MOV A ，R0 。DJNZ R5 , A2 。西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）JMP L4 。DJNZ R7 ， $ 。 MUL AB 。RET 。SUBB A ，30H ；與上限溫度作比較 西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）JC LOOP ； C=1 時表示比上限小須加熱，C=0 表示比上限大，停止加熱 SETB 。CLR A 。在本文的選題、研究以及撰寫的整個過程中，自始至終都得到了導師的精心指導和親切教誨。特此聲明學 生：指導教師：年 月 日。值此學位論文完成之際，謹向?qū)煴硎局孕牡母兄x，并致以崇高的敬意!在本文完成過程中，張敏教授給予了作者許多建議和幫助，在此致以深深的謝意!感謝西安工程大學機電工程學院的老師對課題的研究工作給予的積極指導和幫助。JMP AAA 。TDOWN：MOV A ，33H ；將現(xiàn)在溫度值存入 A CLR C 。ADC：MOVX A ，RO ；將轉(zhuǎn)換好的值送入累加器 MOV 33H ，A ；將現(xiàn)在溫度值存入 33H CLR C ； C=0 SUBB A ，32H 。SETB C 。RET 。L6：MOV A， RO ； CALL CHANGE 。DA A 。MOV 31H , A ；下限溫度存入 31H JB ，$ ；T1=0？有鍵按下？ CALL DELAY1 ；消除抖動 JNB ，$ ；T1=1？放開？ MOV R0 ，00 ；計溫指針初值 L4：MOV A ，RO ；計溫指針載入 ACC MOV P1 ， A ；顯示 00 MOV R5 ，10 ；延時 1 秒 A2：MOV R6 ，200 D2：MOV R7 ，248 ； 毫秒 JNB ，L5 ；第二次按下 T1？ DJNZ R7 ，$ 。JMP L1 。DJNZ R5，A1 。 ORG 00H 。通常，符合上述功能的溫度控制程序由主程序和 T0 中斷服務(wù)程序兩部分組成。在圖中， 接晶體管基極輸入端。其方法就是把計算機采集的數(shù)據(jù)或記過計算機進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標度變換之后，與該參數(shù)上下限給定值進行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進行報警，否則就作為采樣的正常值，進行顯示和控制。應(yīng)用 AT89S51 的串行口方式 0 的輸出方式，在串行口外接移位寄存器 74LS164，構(gòu)成鍵盤/ 顯示器接口，其硬件接口電路如圖 319 所示：圖 319 鍵盤及顯示與主機的硬件接口圖中下邊的 8 個 74LS164：74LS164（0）～74LS164（7）作為 8 位段碼輸出口，74LS138 的 Y0 作為鍵輸入線，Y2 作為同步脈沖輸出控制線。西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 數(shù)據(jù)存儲器的掉電保護單片機系統(tǒng)內(nèi)的 RAM 數(shù)據(jù)是非常容易丟失的，特別是一些珍貴的科研數(shù)據(jù)，一旦丟失后果不堪設(shè)想，因此掉電保護是必須要做的，一旦電源發(fā)生掉電現(xiàn)象，在掉電的瞬間系統(tǒng)能自動保護 RAM 中的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當電源恢復正常供電后能恢復到掉電前的工作狀態(tài)。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一段時間的高電平。圖中電容 C1 和電阻 R1 對電源十 5V 來說構(gòu)成微分電路。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)。~EA=0 時訪問外部 ROM 0000H—FFFFH；~EA=1 時，地址 0000H—0FFFH 空間訪問內(nèi)部 ROM，地址 1000H—FFFFH 空間訪問外部 ROM。AT89S51 接能電源后，在時鐘電路作用下，該腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，使內(nèi)部復位。在訪問片外豐儲器時，若 ALE 為有效高電平，則 P0 口輸出地址低 8 位，可以用 ALE 信號作外部地址鎖存信號。P1 口（1—8）：準雙向通用 I/O 口。工作方式和定時器或計數(shù)器的選擇由指令來確定。圖 315 AT89S51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 AT89S51 共有 4 個（P0、PPP3 口）8 位并行 I/O 端口，共 32 個引腳。片內(nèi)有 256B 數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和 4KB 的程序存儲器 ROM。它可以劃分為 CPU、存儲器、并行口、串行口、定時/計數(shù)器和中斷邏輯幾個部分。Q0=“1”表示超量程：當 Q3=“0”時，表示過量程；當 Q3=“1”時，表示欠量程； MC14433 與 AT89S51 單片機的接口設(shè)計由于 MC14433 的 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果是動態(tài)分時輸出的 BCD 碼，Q0～Q3HE DS1～DS4 都不是總線式的?！? / 2 C L K 周期1 6 4 0 0 個時鐘脈沖周期1 8 個時鐘脈沖周期E O CD S 1D S 2D S 3D S 4( 最高位 ) 1 / 2 位 2 個時鐘脈沖周期最低位西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖 313 MC14433 選通脈沖時序圖BCD 碼輸出線Q0Q3： BCD 碼輸出線。過量程信號輸出端/OR：當 |Vx|?VR，過量程/OR 輸出低電平。 R1/C1：R1 與 C1 的公共端。外界電阻及電容端RI：積分電阻輸入端，VX=2V 時，R1=470?；VX=200Mv 時，R1=27K? 。VEE: 模擬部分的負電源端，接5V。MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器與國內(nèi)產(chǎn)品 5G14433 完全相同，可以互換。MC14433 A/D 轉(zhuǎn)換器由于雙積分方法二次積分時間比較長，所以 A/D 轉(zhuǎn)換速度慢，但精度可以做得比較高；對周期信號變化的干擾信號積分為零，抗干擾性能也比較好。VGG（7） ；電平轉(zhuǎn)換器電源，通常接+5V 或5V。XCOM（3）：該引腳作為輸出時，則為公共輸出端；作為輸入時，則為輸入端。這里選用的是 CD4051 多路開關(guān)，它是一種單片、COMS、8 通道開關(guān)。多路開關(guān)通常有 n 個模擬量輸入通道和一個公共的模擬輸入端，并通過地址線上不同的地址信號把 n 個通道中任一通道輸入的模擬信號輸出，實現(xiàn)有 n 線到一線的接通功能。另外，R3 是防止輸出短路的保護電阻，R1 用于平衡溫度系數(shù)。如何將電容的變化量準確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C易于接受的信號，常有兩種方法：一是將該濕敏電容置于運方與租蓉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；另一種是將該濕敏電容置于 555 振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之成反比的電壓頻率信號，可直接被計算機所采集 [19]。 1 0 07 55 02 50 2 00 2 0 4 04 06 08 0 1 0 0溫度 / ℃長期穩(wěn)定正常工作區(qū)區(qū)非正常區(qū)02 0 4 06 0 8 01 7 01 6 01 8 01 9 02 0 0相對濕度 / % R H圖 37a 濕敏電容工作的溫、濕度范圍 圖 37b 濕度電容響應(yīng)曲線相對濕度在 1%100%RH 范圍內(nèi)；電容量由 16pF 變到 200pF，其誤差不大于177。下面 介紹 HS1100/HS1101 濕度傳感器及其應(yīng)用。例如，若室溫為 25℃，那么 V0應(yīng)為 25mV。圖 35 AD590 應(yīng)用電路表 31 AD590 溫度與電流的對應(yīng)關(guān)系表西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） （4）攝氏溫度測量電路如圖 35 所示，電位器 R2用于調(diào)整零點，R 4用于調(diào)整運放 LF355 的增益。（3）基本應(yīng)用電路圖 35 是 AD590 用于測量熱力學溫度的基本應(yīng)用電路。T9 和 T11 的發(fā)射結(jié)面積比為 8：1，T10 和 T11的發(fā)射結(jié)面積相等。R1，R2 為發(fā)射極反饋電阻，可用于進一步提高阻抗。RR6 是薄膜工藝制成的低溫度系數(shù)電阻，供出廠前調(diào)整之用。因此，電流 I1 為： I1＝ΔU BE／R＝（KT／q） （lnn）／R對于 AD590，n＝8，這樣，電路的總電流將與熱力學溫度 T 成正比，將此電流引至負載電阻 RL上便可得到與 T 成正比的輸出電壓。其基本電路如圖 33 所示。精度高。AD590 的電源電壓范圍為 4V30V。AD590L ，AD590M 一般用于精密溫度測量電路，其電路外形如圖 32 所示，它采用金屬殼 3 腳封裝，其中 1 腳為電源正端V＋；2 腳為電流輸出端 I0；3 腳為管殼，一般不用。A D 5 9 0溫度檢測C D4 0 5 1多路開關(guān)H S 1 1 0 0濕度檢測 M C 1 4 4 3 3A / D 轉(zhuǎn)換單片機串行口L E D 顯示報警電路C D4 0 5 1多路開關(guān) 圖31 系統(tǒng)總體框圖 本設(shè)計由信號采集、信號分析和信號處理三個部分組成的。 信號采集通道的選擇 在本設(shè)計系統(tǒng)中，溫度輸入信號為 8 路的模擬信號，這就需要多通道結(jié)構(gòu)。2%RH；響應(yīng)時間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃。然而，這種傳感器只限于一定范圍內(nèi)使用時具有良好的線性，可有效地利用其線性特性 [8]。西安工程大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 濕度傳感器的選擇測量空氣濕度的方式很多，其