【正文】 動(dòng)AT89C2051，時(shí)鐘信號從 XTAL1 輸入， XTAL2 應(yīng)懸空。 這些單元是為了以后利用這些未使用的地址單元擴(kuò)展新功能而設(shè)置。 和跳轉(zhuǎn)或分支有關(guān)的指令有一定的空間約束，使目的地址能安全在AT89C2051 的 2K 字節(jié)的物理程序存儲(chǔ)器空間內(nèi)，必須注意這一點(diǎn)。至于中斷的使用， 80C51 系列硬件結(jié)構(gòu)中已保留標(biāo)準(zhǔn)中斷服務(wù)子程序的地址。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬 件復(fù)位終止。 21 Flash 閃速存儲(chǔ)器的編程： AT89C2051 是在擦除狀態(tài)下（也即所有單元內(nèi)容 均為 FFH 時(shí)）用 2K 字節(jié)內(nèi) PEROM 代碼存儲(chǔ)陣列進(jìn)行封裝微控制器，其程序存儲(chǔ)器是可反復(fù)編程的。 編程方法：要對 AT89C2051 進(jìn)行編程，使用以下方法。 置 RST 引腳為高電平，置 引腳為高電平。 6．使 跳變依次來 編程 PEROM 陣列中的一字節(jié)或者加密位，寫字節(jié)周期是自身定時(shí)的，一般需時(shí) 。 10．下電次序： 置 XTAL1 為低“ L”電平 置 RST 為“ L”電平 置空所有其它 I/O 引腳 關(guān)閉 VCC 電源 數(shù)據(jù)查詢： AT89C2051 具有寫周期結(jié)束的數(shù)據(jù)查詢功能，在寫周期期間，對最后寫入的字節(jié)嘗試讀降令 上寫入數(shù)據(jù)的操作結(jié)束。 對代碼數(shù)據(jù)加上正確的控制信號即可在 P1 口引腳上讀取數(shù)據(jù)。 加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn) 23 證。 聲音控制模塊 聲音輸出部分選擇了 WT588DU 芯片，產(chǎn)品特征： 28 腳模塊封裝，可通過更換存儲(chǔ)器以獲得不同長度的語音存儲(chǔ)時(shí)間；支持 2M bit ～ 32M bit 容量的SPIFlash（注： 1byte=8bit）；采用 WT588D20SS 語音芯片當(dāng)作主控核心；內(nèi)嵌獨(dú)特的人聲語音處理器，使 語音表現(xiàn)極為自然悅耳；內(nèi)置 13Bit/DA 轉(zhuǎn)換器，以及 12Bit/PWM 音頻處理，確保高品質(zhì)語音輸出；支持加載 6K～ 22KHz 采樣率WAV 音頻； PWM 輸出可直接推動(dòng) ，推挽電流充沛；支持DAC/PWM 兩種輸出方式；支持按鍵控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式；按鍵控制模式底下可以設(shè)置多種 IO 口觸發(fā)方式；任意設(shè)定顯示語音播放狀態(tài)信號的 BUSY 輸出方式；最多可加載 500 段用于編輯的語音； 220 段可控制地址位，單個(gè)地址位最多可加載 128 段語音，地址位內(nèi)的語音組合播放；語音播放停止馬上進(jìn)入 休眠模式；配套 WT588D VoiceChip 上位機(jī)軟件，接口簡單，使用方便。 WT588DU BUSY 輸出 輸入端 USB 下載 音頻輸出 圖 WT588DU 方框圖 26 續(xù)表 9 PWM+ PWM+ PWM + 音頻輸出腳，跟 P WM 組合可直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器 10 PWM PWM PWM 音頻輸出腳，跟 P WM + 組合直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器 11 P14 SPIFLASH_DI 燒寫程序數(shù)據(jù)輸入腳（利用外部下載器下載時(shí)用到） 12 P12 SPIFLASH_DO 燒寫程序數(shù)據(jù)輸出 腳（利用外部下載器下載時(shí)用到） 13 P13 SPIFLASH_DK 燒寫程序時(shí)鐘腳（利用外部下載器下載時(shí)用到） 14 GND GND 地線腳 15 P15 SPIFLASH_CS 燒寫程序片選腳（利用外部下載器下載時(shí)用到） 16 P03 K4/CLK/DATA 按鍵 /三線時(shí)鐘 /一線數(shù)據(jù)輸入腳 17 P02 K3/CS 按鍵 / 三線片選輸入腳 18 P01 K2/DATA 按鍵 /三線數(shù)據(jù)輸入腳 19 P00 K1 按 鍵 20 VCC VCC 模擬電源輸入腳 21 BUSY BUSY 語音播放忙信號輸出腳 22 VDD VDD 數(shù)字電源輸入腳 23 NC NC 空 24 NC NC 空 25 GND GND USB 地線 26 D USB _DATA USB 數(shù)據(jù) 27 D+ USB_ DATA+ USB 數(shù)據(jù) + 28 VDD_ USB VDD_ USB USB 電源正極 27 電氣參數(shù) 表 WT588DU 電氣參數(shù) 參數(shù) 標(biāo)記 環(huán)境條件 最小值 典型值 最大值 單位 工作電壓 VDD Fsys =8MHz V 工作電流 IOP 1 沒有負(fù)載 mA 停止電流 IDD 2 沒有負(fù)載 650 uA 休眠模式電流 IOP 2 沒有負(fù)載 5 10 uA 低電壓輸入 V IL 所有引腳輸入 VSS V 高電壓輸入 VIH 所有引腳輸入 VDD V 輸入電流 IIN 1 VIN =0 上拉阻抗 =500 KΩ 5 9 14 uA 輸入電流 IIN 2 VIN=0 上拉電阻 =150 KΩ 1 5 30 45 uA 輸出電流（ BP0） IOL VDD=3V， VOUT。其應(yīng)用范圍廣，幾乎可以涉及到所有的語音場所，如報(bào)站器、報(bào)警器、提醒器、鬧鐘、學(xué)習(xí)機(jī)、智能家電、治療儀、電子玩具、電訊、倒車?yán)走_(dá)以及各種自動(dòng)控制裝置等場所，工藝上達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)：除 、 必須被拉成邏輯低電平外，讀簽名字節(jié)的過程和單元 000H、 001H 及 002H 的正常校驗(yàn)相同，返回值意義如下： （ 000H） =1EH 聲明產(chǎn)品有 ATMEL 公司制造。 從 P1 口讀取下一個(gè)代碼字節(jié)。 Ready/busy:字節(jié)編程的進(jìn)度通過“ RDY/BSY 輸出信號監(jiān)測，編程期間， 引腳在 變高“ H”后被拉低來指“ BSY”， 在編程結(jié)束后被再次拉高“ H”來指示“ RDY”。 8．對下一地址單元編程字節(jié)，使 XTAL1 引腳正脈沖跳變依次使地址計(jì)數(shù)器加 1，在 P1 口輸入新的書字節(jié)。 表 AT89C2051 FLASH 閃存編程方式 編程和校驗(yàn)方法如下： 22 4．在 000H 地址單元對 輸入數(shù)據(jù)代碼字節(jié)。 設(shè)置 RST 和 XTAL1 為 GND 電平。 AT89C2051 內(nèi) FLASH 閃存儲(chǔ)器的編程和校驗(yàn)如圖。 應(yīng)注意的是：在用硬件復(fù)位終止空閑模式時(shí)， AT89C2051 通常從程序停止一直到內(nèi)部復(fù)位獲得控制之前的兩個(gè)機(jī)器周期處恢復(fù)程序執(zhí)行。 程序存儲(chǔ)器的加密： AT89C2051 使用對芯片上的兩個(gè)加密進(jìn)行編程或不編程來得到如下表所示的功能： 表 編程或編程對照表 空閑模式： 在空閑模式下， CPU 保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。 分支指令 : 對于 LCALL、 LJMP、 ACALL、 AJMP、 SJMP、 JMPA+DPTR 等指令 ，只要記住這些分支指令 的目的地址在程序存儲(chǔ)器大小的物理范圍內(nèi)（ AT89C2051程序空間為： 000H7FFH 單元），這些無條件分支指令就會(huì)正確執(zhí)行，超出物 20 理空間的限制會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的程序錯(cuò)誤。 某些指令的約束條件： AT89C2051 是經(jīng)濟(jì)型低價(jià)位的微控制器，它含有 2K 字節(jié)的 Flash 閃速程序存儲(chǔ)器，指令系統(tǒng)與 MCS51 完全兼容，可使用 MCS51 指令系統(tǒng)對其進(jìn)行編程。 19 圖 晶振震 蕩電路 特殊功能寄存器 ： 片內(nèi)特殊功能寄存器（ SFR）空間存儲(chǔ)區(qū)的影象圖如下表所示。 XTAL2：振蕩器反相發(fā)黨旗的輸出端。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。 P3 口： p3 口的 、 是帶有內(nèi)部上拉電阻的 7 個(gè)雙向 I/O 口。 17 圖 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 引腳功能說明 VCC: 電源電壓 GND： 地 P1 口： P1 口是一組 8 位雙向 I/O 口， 提供內(nèi)部上拉電 阻， 和 內(nèi)部無上拉電阻，主要是考慮它們分別是內(nèi)部精密比較器的同相輸入端（ AIN0）和反相輸入端（ AIN1），如果需要應(yīng)在外部接上拉電阻。此外， AT89C2051是用可降到 0 頻率的靜態(tài)邏輯操作設(shè)計(jì)的，并自持兩種可選的軟件節(jié)電工作方式。 在 AT89C 單片機(jī)結(jié)構(gòu)中，最顯著的特點(diǎn)是內(nèi)部含有 FLASH 存儲(chǔ)器，而在其他方面的結(jié)構(gòu)，則和 INTEL 公司的 8051 的結(jié)構(gòu)沒有太大的區(qū)別。這種應(yīng)用的最大特點(diǎn)是針對性強(qiáng)而且數(shù)量巨大。 根據(jù)控制應(yīng)用的需要，可以將單片機(jī)分為通用型和專用行。 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)理了從電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路共四個(gè)階段，即通常所是說的第一代、第二代、第三代和第四代計(jì)算機(jī)。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和 閃速存儲(chǔ)器 ， ATMEL 的 AT89C2051 是一強(qiáng)勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。兩個(gè)輸入端電壓差別大于 10mV 就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把 LM339 用在弱信號檢測等場合是比較理想的。兩個(gè)輸入端一個(gè)稱為同相輸入端，用 “+”表示，另一個(gè)稱為反相輸入端，用 “”表示。差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件 .保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過 ,發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管 ,可以用多集電極輸出提供或 ORing 功能 .輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上 ,不受 Vcc 端電壓值的限制 .此輸出能作為一個(gè)簡單的對地 SPS 開路 (當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被運(yùn)用 ),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的 β值所限制 .當(dāng)達(dá)到極限電流 (16mA)時(shí) ,輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升 .輸出飽和電壓被輸出晶體管大約 60ohm 的γSAT 限制。 10 158 79 7 13 4 分 NPT 5 圖 電極尺寸參數(shù) 電位器 電源 萬用表 水杯 圖 測量信號電路原理圖 11 信號分析及輸出系統(tǒng) 信號比較這里采用了 LM339 型電壓比較器，這是一款四電壓比較器的集成電路，該電路的特點(diǎn)有，工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電壓均可工作，單電源 2~36V，雙電源 177。 實(shí)驗(yàn)方案： 模擬純凈水的水質(zhì)變化，逐步的向燒杯中加入食鹽，以達(dá)到水中離子濃度增加。電導(dǎo)（ G）是 電阻 （ R）的倒數(shù)。 所以， K＝ QS 或 K＝ Q/R 當(dāng)已知電導(dǎo)池常數(shù)，并測出電阻后，即可求出電導(dǎo)率。根據(jù)歐姆定律，溫度一定時(shí)，這個(gè)電阻 6 值與電極的間距 L(cm)成正比，與電極截面積 A(cm2)成反比，即： R＝ ρL/A （公式 ） 由于電極面積 A 與間距 L 都是固定不變的，故 L/A 是一個(gè)常數(shù)，稱電導(dǎo)池常數(shù) (以 Q 表示 )。在水分析中用它的百萬分之一即微西每厘米μ s/cm表示水的電導(dǎo)率。 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率，通常是用兩個(gè)金屬片（即電極）插入溶液中，測量兩極間電阻率大小來確定。圖 為設(shè)計(jì)的電氣原理圖。 本論文是研制總結(jié)對信號輸入原理，單片機(jī) AY89C2051 原理，語音芯片原理進(jìn)行闡述，對裝置原理、電路簡捷的設(shè)計(jì)以達(dá)到推廣普及應(yīng)用的愿望。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)包括各指標(biāo)參數(shù)值的選擇確定方法、整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的建 立 等相關(guān)的豐富內(nèi)容。此次標(biāo)準(zhǔn)的修訂，在我國城市供水水質(zhì)現(xiàn)狀和多 年 積 累 資 料 的基礎(chǔ)上，吸取 了 國外水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性和科學(xué)性，比較符合我國目前的發(fā)展需要。這種要求引起了兩個(gè)不同方向的發(fā)展： （ 1）對于儀器方法的精度、準(zhǔn)確度，尤其檢出限要求越來越高，因?yàn)殡S著水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高， 水質(zhì)指標(biāo)濃度越來越低，對于原來儀器方法的檢出限值提出了挑戰(zhàn)，促進(jìn)儀器進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)展，提高靈敏度和檢出限。為了確 3 保飲用水水質(zhì)安全，必須進(jìn)行經(jīng)常性的水質(zhì)監(jiān)測以及在特定情況下的水質(zhì)檢驗(yàn)，從而基于標(biāo)準(zhǔn)限值評價(jià)飲用水的安全性。為使制定的限值具有可行性，在飲用水中已存在的化學(xué)物質(zhì)濃度范圍也是確定限值數(shù)值時(shí)必須考慮的關(guān)鍵因素。如果科學(xué)依據(jù)不充分，就無法制定限值， 即使是客觀上需要的限值，也只能暫不納入標(biāo)準(zhǔn)。目前，在水中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 20xx 多種類別的化學(xué)污染物，在飲用水中已鑒別出數(shù)百種污染物，但是不可能對飲用水中鑒別出的每種化合物都制定標(biāo)準(zhǔn)限值。但是在國內(nèi)起步較晚，而這種應(yīng)用于飲水機(jī)的時(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)上未普遍應(yīng)用。 在當(dāng)今生活中，膜過濾技術(shù)一般用于家用飲水機(jī)或者工廠，水凈化工藝越來越受到人們的重視，而大規(guī)模改造現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)工藝從經(jīng)濟(jì)上尚不可行。眾所周知，美國宇航局計(jì)劃投資 億美元建造太空廁所，這費(fèi)用實(shí)在高的離譜。在這種背景下，膜分離技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，特別是對水中日益增多的致病微生物與有毒有害的有機(jī)物等限值的嚴(yán)格要求，使