【正文】 L 邏輯門電路，對端口寫“ l”可作為高阻抗輸入端用。對端口寫“ l”，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。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）。 ? P3 ： P3 口是一組 帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ 0 口。 P3 口除了作為一般的 I／ 0 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 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。 DISRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。對 F1ash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。 ? 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)AT89S51 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。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)。 ? XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 共 42 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 表 33 AT89S51特殊功能寄存器分布圖及復(fù)位值 不要軟件訪問這些未定義的單元，這些單元是留作以后產(chǎn)品擴展用途的，復(fù)位后這些新的位將為 0。值得注意的是表 35 中的 和 沒有定義，用戶不要訪問這些位，它是保留為以后的 AT89 產(chǎn)品作擴展用途。 表 35： 功能介紹 Symbol Posltion Function EA EA=0,關(guān)閉所有中斷 EA=1，各中斷源的禁止或使能取決于 各中斷源控制位的設(shè)置為 1 或是位 0 保留 保留 ES 串行中斷使能控制位 ET1 定時器 1 使能控制位 EX1 外中斷 1 使能控制位 共 42 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ET0 定時器 0 使能控制位 EX0 外中斷 0 使能控制位 用戶不要訪問保留位，這些位可能是保留給以后的 AT89 系列產(chǎn)品擴展用途的。 表 37 工作方式 M1 M0 工作方式 方式說明 0 0 0 13 位定時器 /計數(shù)器 0 1 1 16 位定時器 /計數(shù)器 1 0 2 具有自動重裝初值的 8 位定時器 /計數(shù)器 外圍電路設(shè)計 振蕩器設(shè)計 89 系列單片機和 51 系列單片機一樣，在內(nèi)部有一個振蕩器，可以用作 CPU的時鐘源，但是 89 系列單片機也允許采用外部振蕩器，外部振蕩器產(chǎn)生的信號加到振蕩信號的輸入端，就可以用作單片機 CPU的時鐘源，在本次設(shè)計中采用了內(nèi)部時鐘電路。如圖 33: Y11 1 . 0 5 9 2 M HC13 0 P FC23 0 P FX T A L 2X T A L 1 圖 33 晶振電路 共 42 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 振蕩周期為： 1/ us 機器周期 約 為： 1us AT89S51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 復(fù)位電路設(shè)計 復(fù)位是一個單片機系統(tǒng)不可少的電路，由于程序出錯或外界干擾常會使程序失控，必須要人工干預(yù)使單片機開始重新執(zhí)行程序。如圖 34： R9+ 5 vR 1 710S6C410uF8 . 2 KR S T 圖 34 復(fù)位電路 上電時 +5V電源立即對單片機供電，同時對電容充電，充電過程中， RESET端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機復(fù)位；當(dāng)按下開關(guān)時，電容通過電阻 R17 放電，電壓通過 R17， R9 加在 RESET 端， RESET 端出現(xiàn)一個 ，由于人的動作不會太快，這個脈沖會維持幾 10ms，使單片機復(fù)位。開關(guān)穩(wěn)壓器件價格高，其輸入電壓可在很大范圍變化。 溫控芯片 DS18B20 信息經(jīng)過單線接口送入 DS18B20 或從 DS18B20 送出，因此從中央處理器到 DS18B20 僅需連接一條線（和地）。此特性的應(yīng)用范圍包括 HVAC 環(huán)境控制，建筑物、設(shè)備或機械內(nèi)的溫度檢測，以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測。 F ? 增量值為 176。 （ 4）在 DS18B20 的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20 數(shù)量問題，容易使人誤 認為可以掛任意多個 DS18B20，在實際應(yīng)用中并非如此，當(dāng)單總線上所掛 DS18B20 超過 8 個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。因此，在用 DS18B20 進行長距 離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 測溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 VCC 和地線，屏蔽層在源端單點接地 。為了對遵循拋物線規(guī)律的振蕩器溫度特性進行補償，這種電路是必需的。通過改變溫度每升高一度，計數(shù)器必須經(jīng)歷的計數(shù)個數(shù)來實行補償。表 39 說明輸出數(shù)據(jù)對測量溫度的關(guān)系。 注意，在 DS18b20 中，溫度是以 1/2℃ LSB （最低有效位）形式表示時，產(chǎn)生以下 9 位格式： 共 42 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 最高有效（符號）位被復(fù)制到存儲器內(nèi)兩字節(jié)的溫度寄存器中較高 MSB 的所有位，這種“符號擴展”產(chǎn)生了如表 39 所示的 16 位溫度讀數(shù)。 然后可以讀留在計數(shù)器內(nèi)的值。電源供給有兩種方法， 寄生電源工作方式 和 外接電源工作方式 。在系統(tǒng)中溫度測量電路硬件原理圖如圖 36： NC1NC2V D D3DQ4G N D5NC6NC7NC8U2D S 1 8 B 2 0+ 5 VR3P 3 . 7 共 42 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 36 溫度采集電路 時鐘電路設(shè)計 本系統(tǒng)的時鐘芯片采用的是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片DS1302。時鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達 31 個字節(jié)的字符組方式通信。 ： ? 實時時鐘具有能計算 2100 年之前的秒、分、時、日、日期、星期、月、年的能力， 還有閏年調(diào)整的能力 ? 31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM ? 串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少 ? 寬范圍工作電壓： ~ ? 工作電流 ,小于 300nA ? 讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時，有兩種傳送方式：單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送（字符組方式） ? 8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝（根據(jù)表面裝配） ? 簡單 3 線接口 ? 與 TTL 兼容（ Vcc=5V） ? 可選工業(yè)級溫度范圍： 40℃ ~+85℃ ? 與 DS1202 兼容 ? 在 DS1202 基礎(chǔ)上增加的特性 — 對 Vcc1 有可選的涓流充電能力 — 雙電源管用于主電源和備份電源供應(yīng) 共 42 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ — 備份電源管腳可由電池或大容量電容輸入 X1 ， X2 — 晶振管腳 GND — 地 RST — 復(fù)位腳 I/O — 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 SCLK— 串行時鐘 Vcc1,Vcc2 — 電源供電管腳 3. DS1302 內(nèi)部寄存器 CH: 時鐘停止位 寄存器 2 的第 7 位 :12/24 小時標志 CH=0 振蕩器工作 允許 bit7=1,12 小時模式 CH=1 振蕩器停止 bit7=0,24 小時模式 WP: 寫保護位 寄存器 2 的第 5 位 :AM/PM 定義 WP=0 寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭? AP=1 下午模式 WP=1 寄存器數(shù)據(jù)不能寫入 AP=0 上午模式 TCS: 涓流充電選擇 DS: 二極管選擇位 TCS=1010 使能涓流充電 DS=01 選擇一個二極管 TCS=其它 禁止涓流充電 DS=10 選 擇兩個二極管 DS=00 或 11, 即使 TCS=1010, 充電功能也被禁止 表 310 阻值的選擇 RS 位 電阻 典型位 00 沒有 沒有 01 R1 2K 10 R2 4K 11 R3 8K 系統(tǒng)時鐘電路的硬件原理圖如圖 37: V C C 21X12X23G N D4 R S T 5I / O 6S C L K 7V C C 1 8U3D S 1 3 0 2 共 42 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ V C C 21X12X23G N D4R S T5I / O6S C L K7V C C 18U3D S 1 3 0 2+ 5 vC3Y2 ZB1R410KR510KR610K+ 5 VP 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6 圖 37 時鐘電路 顯示 與鍵盤 電路設(shè)計 本系統(tǒng)顯示芯片為 1602 液晶顯示器。 由于 采用獨立式的 鍵盤輸入 ，各按鍵 彼此獨立不會相互影響 ，所以 對鍵的判斷很容易，很易 決定閉合鍵位置。 過零檢測電路每當(dāng)電源由負變正時輸出一個正脈沖，作為數(shù)字觸發(fā)器的同步信號；顯示程序完成爐溫數(shù)值；設(shè)定溫度值在系統(tǒng)運行前由鍵盤直接送到指定單元 。由于 SSR 的接通或斷開沒有接觸部件，所以工作可靠，開關(guān)速度快。比電動式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡單，耗電少，且易于單片機系統(tǒng)中使用。該系統(tǒng)有模擬 PID 控制器和被控對象組成。 010 )]([ ueeTTeTTeku iidij jiipi ????? ??? (42) 如果采樣周期取得足夠小，這種逼近可相當(dāng)準確，被控過程與連續(xù)過程十