【正文】 既外部中斷兩個，定時計數(shù)中斷兩個，串行中斷一個，全部的中斷分為高和低的兩個輸出級。（29 引腳）此腳輸出為 單片機內(nèi)訪問外部程序存儲器的讀選通信號，在讀取外部指令期間， PSEN 非有兩次在每個周期有效，在此期間，每當訪問外部存儲器時，兩個有效的 PSEN 非將不再出現(xiàn)，同樣這個引腳可驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載。單片機有一個程序計數(shù)器 PC，它始終存著 CPU 要讀取的機器碼的所在地址，單片機工作時，PC 自動加一，此時程序開始順序執(zhí)行，因為單片機程序 訪問空間是 64K，故需要 16 條地址線，當 接“0”則 8031 在片外程序存儲器中讀取指令，此時片外程序存儲器從 0000H 開始編址，因為 8031 無片內(nèi)程序存儲器，故在此系統(tǒng)中 必須接地使 CPU 到外部 ROM 中去尋址。3. 2. 2. 4 8031 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器用于存放運算中間的結果、數(shù)據(jù)暫存、緩沖、標志位、待測程序等功能。堆棧指針 SP：在子程序調(diào)用或中斷時，用來暫存數(shù)據(jù)和地址，它按先進后出的原則存儲數(shù)據(jù)，它是一個八位寄存器它指出堆棧頂部在片內(nèi) RAM 中的位置，系統(tǒng)復位后，SP 變成 07H，使堆棧從 00 單元開始。OV：用以指示運算是否發(fā)生溢出，由機器執(zhí)行指令自動形成，若機器在執(zhí)行指令過程中累加器 A 超過 8 位，則 OV=1 否則為 0。常用的上電復位電路如圖 (315a)中左圖所示。 圖 316 單片機的復位電路 圖(316a)中：Cl＝1030uF，R1＝1kO 圖(316b)中：C：＝1uF，Rl＝lkO，R2＝10kO 二、掉電和低功耗方式人們往往在程序運行中系統(tǒng)發(fā)生掉電的故障，使 RAM 和寄存器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容丟失，使人們丟失珍貴的數(shù)據(jù)而束手無策，8031 有掉電保護，是先把有用的數(shù)據(jù)保存，再用備用電源進行供電。當 VPP=+5V 時，EPROM 處于讀工作方式：這時由給定地址信號決定被選中存儲器單元信息。我們采用 8K 靜態(tài) RAM6264 進行擴展。通常時鐘由于兩種形式：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。應用8031 的串行口方式 0 的輸出方式，在串行口外接移位寄存器 74LS164，構成鍵盤/顯示器接口，其硬件接口電路如圖 320 所示：圖 320 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。在圖中， 接晶體管基極輸入端。機械工業(yè)出版社， 20 于微波、林曉梅、 21 。通常，符合上述功能的溫度控制程序由主程序和 T0 中斷服務程序兩部分組成。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。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的 NPO 電容，采用的晶振頻率為 12MHZ。數(shù)據(jù)存儲器的擴展與程序存儲器的擴展類似，讀寫控制信號與 8031 的 和 相連。2764 與 8031 的連接如圖 317 所示圖 316 程序存儲器的擴展在選用芯片擴展的同時要考慮滿足系統(tǒng)的要求的前提下，使電路簡化，盡量選擇大容量的芯片，以減少芯片組合的數(shù)量，在芯片型號的選擇上選用滿足應用環(huán)境要求的芯片型號。一、程序存儲器的擴展 由于 8031 無內(nèi)部 ROM ，故擴展的程序存儲器地址為 0000H～FFFFH，考慮系統(tǒng)的需要，我們將 8031 的程序存儲器擴展為 4K EPROM，采用 2764 作為 ROM芯片。常用的上電或開關復位電路如圖 (315b)所示。一、復位方式當 MCS5l 系列單片機的復位引腳 RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復位操作。AC：當進行加法或減法運算時并產(chǎn)生由低四位向高四位的進位或借位時，AC置 1，否則清 0。寫時用 ，讀時用 做外部數(shù)據(jù)存儲器的選通信號3. 2. 2. 5 特殊功能寄存器 SFR8031 有 21 個專用寄存器，他們是用來管理 CPU 和 I/O 口以及內(nèi)部邏輯部件的，在指令中專用寄存器是以存儲單元方式被讀寫的，專用寄存器雖有名稱，但尋址時都做專用寄存器用，它們的地址是與片內(nèi) RAM 的地址相連的。0013H 單元：外部中斷 1 入口地址。8031 有一個全雙工串行口，這個串行口既可以在程序下把 CPU 的 8 位并行數(shù)據(jù)變成串行數(shù)據(jù)一位一位的從發(fā)送數(shù)據(jù)線發(fā)送出去，也可以把串行數(shù)據(jù)接受進來變成并行數(shù)據(jù)給 CPU，而且這種串行發(fā)送和接收可以單獨進行也可以同時進行。XTAL2（18 引腳）在內(nèi)部，接至上述振蕩器的反向輸入端，當采用外部振蕩器時， 對 MCS51 系列該引腳接收外部震蕩信號，即把該信號直接接到內(nèi)部時鐘的輸入端。內(nèi)存：內(nèi)部存儲器可分做程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，但在 8031 中無片內(nèi)程序存儲器 。對于 8031 單片機的應用系統(tǒng)來說，MC14433 可以直接和其 P1口或擴展 I/O 口 8155/8255 相連。DS1 對應千位，DS4 對應個位。C1 一般為 。轉換完的數(shù)據(jù)以BCD 碼的形式分四次送出（最高位輸出內(nèi)容特殊，詳見表 33） 。其它情況下，輸出端 OUT/IN 輸出端 OUT/IN 和各通道的接通關系如下 表 32輸入狀態(tài) 輸入狀態(tài)INH C B A接通通道INH C B A接通通道0 0 0 0 0 0 1 0 1 50 0 0 1 1 0 1 1 0 60 0 1 0 2 0 1 1 1 70 0 1 1 3 1 x x x 均不顯示0 1 0 0 43．2 信號分析與處理3．2．1 A/D 轉換一．A/D 轉換器的特點為了把溫度、濕度檢測電路測出的模擬信號轉換成數(shù)字量送 CPU 處理，本系統(tǒng)選用了雙積分 A/D 轉換器 MC14433，它精度高，分辨率達 1/1999。CD4051 的內(nèi)部原理框圖如圖 39 所示。其中，充放電時間為 t 充電=C（R4+R2）Ln2 t 放電=CR2 Ln2因而，輸出的方波頻率為f=1/(t 放電+t 充電)=1/[ C（R4+R2）Ln2]可見，空氣濕度通過 555 測量電路就轉變?yōu)榕c之呈反比的頻率信號，表 31 給出了其中的一組典型測試值。2%RH；響應時間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃。 本設計系統(tǒng)為八路的溫度信號采集，而 MC14433 僅為一路輸入，故采用 CD4051組成多路分時的模擬量信號采集電路，其硬件接口如圖 36 所示圖 36 八路分時的模擬量信號采集電路硬件接口3. 1. 2 濕度傳感器測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。但由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有偏差，因此應對電路進行調(diào)整，調(diào)整的方法為：把 AD590 放于冰水混合物中，調(diào)整電位器 R2，使V0=+25=（mV） 。而C1 和 R4 則可用來防止寄生振蕩。圖 3 中的電阻 R 是在硅板上形成的薄膜電阻，該電阻已用激光修正了其電阻值，因而在基準溫度下可得到 1μA／K 的 I 值?！?。T——熱力學溫度，單位 K。A D 5 9 0溫度檢測C D4 0 5 1多路開關H S 1 1 0 0濕度檢測 M C 1 4 4 3 3A / D 轉換單片機串行口L E D 顯示報警電路C D4 0 5 1多路開關 圖31 系統(tǒng)總體框圖 本設計由信號采集、信號分析和信號處理三個部分組成的。（3） 軟件簡單，各通道可以獨立編程?？梢娋仁禽^高的。HOS201 濕敏傳感器為高濕度開關傳感器，它的工作電壓為交流 1V 以下，頻率為 50HZ～1KHZ，測量濕度范圍為 0～100%RH，工作溫度范圍為 0～50℃，阻抗在 75%RH（25℃）時為 1MΩ。使用可靠。（℃+ |t| ） ，B 級為177。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。1．2 設計過程及工藝要求一、基本功能~ 檢測溫度、濕度~ 顯示溫度、濕度~ 過限報警二、主要技術參數(shù) ~ 溫度檢測范圍 ： 30℃+50 ℃~ 測量精度 ： ℃?~ 濕度檢測范圍 ： 10%100%RH~ 檢測精度 ： 1%RH~ 顯示方式 ： 溫度：四位顯示 濕度：四位顯示~ 報警方式 ： 三極管驅(qū)動的蜂鳴音報警第二章 方案的比較和論證當將單片機用作測控系統(tǒng)時，系統(tǒng)總要有被測信號懂得輸入通道，由計算機拾取必要的輸入信息。鉑的物理、化學性能極穩(wěn)定，耐氧化能力強，易提純，復制性好，工業(yè)性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用于工業(yè)檢測中高精密測溫和溫度標準。M檔在測溫范圍內(nèi)非線形誤差為177。 2. 2 濕度傳感器的選擇測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。不需校準的完全互換性，高可靠性和長期穩(wěn)定性，快速響應時間，專利設計的固態(tài)聚合物結構，由頂端接觸（HS1100）和側面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。這種結構的模擬量通道特點為：（1） 可以根據(jù)各輸入量測量的餓要求選擇不同性能檔次的器件。（4） 軟件比較復雜。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。輸出電阻為 710MΩ。T3 和 T4 的發(fā)射結電壓 UBE3和 UBE4經(jīng)反極性串聯(lián)后加在電阻 R 上，所以 R 上端電壓為 ΔU BE?！　6 可用來防止電源反接時損壞電路，同時也可使左右兩支路對稱。實際上就是利用激光修正 R5 以進行粗調(diào)，修正 R6 以實現(xiàn)細調(diào)，最終使其在 250℃之下使總電流 I 達到 1μA／K。最后在室溫下進行校驗。圖 37b 為濕度電容響應曲線。7 端通過芯片內(nèi)部的晶體管對地短路又構成了對 C 的放電回路，并將引腳 6 端相連引入到片內(nèi)比較器，便成為一個典型的多諧振蕩器，即方波發(fā)生器。在本設計中，由于采用了溫濕度雙量控制，所以在信號采集中將有兩個模擬量被提取，這時選用多路開關就是很必要的。V DD（16）和VSS（8）：V DD為正電源輸入端，極限值為 17V；V SS為負電源輸入端，極限值為17V。在不要求高速轉換的場合，例如，在低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被廣泛采用。VR： 基準電壓。DU： 啟動新的轉換，若 DU 與 EOC 相連，每當 A/D 轉換結束后，自動啟動新的轉換。 Q2 表示極性，Q2=“1”為正極性，反之為負極性。圖 314 8031 基本組成CPU 中央處理器：中央處理器是 8031 的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號，把數(shù)據(jù)從存儲器或輸入口送到 CPU 或 CPU 數(shù)據(jù)寫入存儲器或送到輸出端口。3. 2. 2. 2 8031 的引腳圖 315 8031 引腳圖8031 的制作工藝為 HMOS，采用 40 管腳雙列直插 DIP 封裝，引腳說明如下：VCC（40 引腳）正常運