【文章內容簡介】 ) 1INT (外中斷 1，低電平有效 ) T0 (定時 /計數(shù)器 0 計數(shù)脈沖輸入端 ) 10 T1 (定時 /計數(shù)器 1 計數(shù)脈沖輸入端 ) WR (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ，低電平有效 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ，低電平有效 ) RST: 復位輸入。晶振工作時， RST腳持續(xù) 2個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后， RST 腳輸出 96個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR(地址8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “ 1” ， ALE操作將無效。這一位置 “ 1” ， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時有效。否則， ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 PSEN :外部程序存儲器選通信號 （ PSEN ） 是外部程序存儲器選通信號。當AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN 在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN 將不被激活。 EA /VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。為了執(zhí)行內部程序指令， EA 應該接 VCC。在 flash編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 存儲器結構 單片機 AT89S52有單獨的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以 進行 64K尋址。 （ 1） 程序存儲器： 如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。對于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫先從內部存儲器（地址為 0000H～ 1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為： 2021H~FFFFH。 11 （ 2） 數(shù)據(jù)存儲器： AT89S52有 256字節(jié)片內數(shù)據(jù)存儲器。高 128字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高 128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。當一條指令訪問高于 7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問高 128 字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器。 （ 3） 看門狗定時器 ： WDT是一種需要軟件控制的復位方式。 WDT 由 13位計數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時器復位存儲器（ WDTRST）構成。 WDT 在默認情況下無法工作；為了激活 WDT，戶用必須往 WDTRST 寄存器（地址： 0A6H）中依次寫入01EH 和 0E1H。當 WDT激活后，晶振工作， WDT在每個機器周期都會增加。 WDT計時周期依賴于外部時鐘頻率。除了復位（硬件復位或 WDT溢出復位），沒有辦法停止 WDT工作。當 WDT溢出，它將驅動 RSR引腳一個高個電平輸出。 為了激活 WDT，用戶必須向 WDTRST寄存器（地址為 0A6H的 SFR）依次寫入 0E1H和0E1H。當 WDT激活后，用戶必須向 WDTRST寫入 01EH和 0E1H喂狗來避免 WDT溢出。當計數(shù)達到 8191(1FFFH)時， 13 位計數(shù)器將會溢出，這將會復位器件。晶振正常工作、WDT激活后，每 一個機器周期 WDT 都會增加。為了復位 WDT，用戶必須向 WDTRST 寫入01EH 和 0E1H（ WDTRST 是只讀寄存器）。 WDT 計數(shù)器不能讀或寫。當 WDT 計數(shù)器溢出時，將給 RST 引腳產(chǎn)生一個復位脈沖輸出，這個復位脈沖持續(xù) 96個晶振周期（ TOSC），其中 TOSC=1/FOSC。為了很好地使用 WDT，應該在一定時間內周期性寫入那部分代碼，以避免 WDT復位。 在掉電模式下，晶振停止工作，這意味這 WDT也停止了工作。在這種方式下，用戶不必喂狗。有兩種方式可以離開掉電模式：硬件復位或通過一個激活的外部中斷。通過硬件復位退出掉電模式后，用戶就應該給 WDT喂狗，就如同通常 AT89S52復位一樣。通過中斷退出掉電模式的情形有很大的不同。中斷應持續(xù)拉低很長一段時間，使得晶振 穩(wěn)定。當中斷拉高后，執(zhí)行中斷服務程序。為了防止 WDT在中斷保持低電平的時候復位器件， WDT直到中斷拉低后才開始工作。這就意味著 WDT應該在中斷服務程序中復位。為了確保在離開掉電模式最初的幾個狀態(tài) WDT不被溢出，最好在進入掉電模式前就復位 WDT。在進入待機模式前，特殊寄存器 AUXR的 WDIDLE位用來決定 WDT是否繼續(xù)計數(shù)。默認狀態(tài)下，在待機模式下， WDIDLE＝ 0， WDT繼續(xù)計數(shù)。為了防止WDT在待機模式下復位 AT89S52，用戶應該建立一個定時器，定時離開待機模式，喂狗，再重新進入待機模式。 12 中斷 系統(tǒng) AT89S52 有 6個中斷源：兩個外部中斷（ INT0 和 INT1），三個定時中斷（定時器 0、 2）和一個串行中斷。 每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。 IE還包括一個中斷允許總控制位 EA，它能一次禁止所有中斷。 。對于 AT89S52， 用的。用戶軟 件不應給這些位寫 1。它們?yōu)?AT89系列新產(chǎn)品預留。 定時器 2可以被寄存器 T2CON中的 TF2和 EXF2的邏輯 “或” 觸發(fā)。程序進入中斷服務后，這些標志位都可以由硬件清 0。實際上，中斷服務程序必須判定是否是 TF2 或EXF2激活中斷，標志位也必須由軟件清 0。 定時器 0和定時器 1標志位 TF0 和 TF1在計數(shù)溢出的那個周期的 S5P2被置位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。然而，定時器 2的標志位 TF2 在計數(shù)溢出的那個周期的 S2P2被置位，在同一個周期被電路捕捉下來 。 輸入電路的設計 溫度 采集方案 方案一： 采用熱敏電阻，可滿足 40℃ 至 90℃ 測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對于檢測 1℃ 的信號是不適用的。而且在溫度測量系統(tǒng)中 ,采用單片溫度傳感器 ,比如 AD590,LM35 等 .但這些芯片輸出的 都是模擬信號 ,必須經(jīng)過 A/D 轉換后才能送給計算機 ,這樣就 必須采用高速高位的 A/D 轉換器， 使得測溫裝置的結構較復雜 .另 外 ,這種測溫裝置的一根線上只能掛一個傳感器 ,不能進行多點測量 .即使能實現(xiàn)，也會造成 成本 的加大 。此外，用到的算法也比較復雜， 一定程度上也增加了軟件實現(xiàn)的難度。 方案二 ： 在多點測溫系 統(tǒng)中，傳統(tǒng)的測溫方法是將模擬信號遠距離采樣進行 AD轉換，而為了獲得較高的測溫精度，就必須采用措施解決由長線傳輸，多點測量切換及放大電路零點漂移等造成的誤差補償問題。采用數(shù)字溫度芯片 DS18B20 測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。便于單片機處理及控制，省去傳統(tǒng)測溫方法的復雜 外圍電路。且該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。在 0— 100℃ 13 時，最大線形偏差小于 1℃ 。 DS18B20 的最大特點之一 采用 了單總線的 數(shù)據(jù)傳輸 ， 由數(shù) 字溫度計 DS18B20和微控制器 AT89S52構成的溫度測量裝置 ,它直接輸 出溫度的數(shù)字信號 ,可直接與計算機連接 。 這樣 ,測溫系統(tǒng)的結構就比較簡單 ,體積也不大 ,且由于 AT89S5 可 以帶多個 DSB18B20,因此可以 非常容易 實現(xiàn)多點測 溫， 輕松的組建傳感器網(wǎng)絡 。 采用溫度芯片 DS18B20 測量溫度，可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個趨勢。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地避免 了 外界的干擾，提高測量電路的精確度。所以集成芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢。 數(shù)字 溫度傳感器 DS18B20 簡介 DS18B20 概述 DS18B20數(shù)字溫度計提供 9位溫度讀數(shù) ,指示器件的溫度信息經(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 。 讀寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源 。 因為每一個DS18B20有唯一的系列號 ， 因此多個 DS18B20可以存在于同一條單線總線上 ， 可以實現(xiàn)單線多點測溫 。 DS18B20此特性的應用范圍包括 HVAC環(huán)境控制建筑物設備 內的溫度檢測以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測 。 DS18B20 的功能 特性 ? 獨特的單線接口只需 1個接口引 腳即可通信 ? 多點 multidrop能力使分布式溫度檢測應用得以簡化 ? 無需 外部元件 ? 不需備份電源 ? 以 9 位數(shù)字量 讀出溫度 ? 在 1S典型值內把溫度變換為數(shù)字 ? 用戶可定義的非易失性的溫度告警設置 ? 告警搜索命令識別和尋址溫度在編定的極限之外的器件溫度告警情況 ? 測量范圍從 55～ +125℃， 增量值為 ， 等效的華氏溫度范圍是 67～ 257 F，增量值為 F 14 DS18B20 引腳排列 DS18B20 的引腳排列和功能說明如圖 所示 圖 DS18B20 引腳圖 DS18B20 內部結構 （ 1） DS18B20 的內部結構如圖 所示 C 圖 DS18B20 內部結構圖 I/O 溫度傳感器 高速緩存 器 低溫觸發(fā)器 TL 高溫觸發(fā)器 TH 配置寄存器 8 位 CRC 發(fā)生器 VDD 存儲器與控制邏輯 64 位 ROM 和 單線接口 15 DS18B20 有 4 個主要的數(shù)據(jù)部件： 1） 64位激光 ROM。 64 位激光 ROM 從高位到低位依次為 8 位 CRC、 48 位序列 號和8位家族代碼 (28H)組成。 2） 溫度靈敏元件。 3） 非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL?？赏ㄟ^軟件寫入用戶報警上下限值。 4） 配置寄存器。配置寄存器為高速暫存存儲器中的第五個字節(jié)。 DS18B20 在 0 工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉換成相應精度的數(shù)值，其各位定義 如 表 所示。 表 DS18B20 配置寄存器結構圖 TM R1 R0 1 1 1 1 1 MSB DS18B20 配置寄存器結構圖 LSB 其中， TM：測試模式標志位，出廠時被寫入 0， 不能改變； R0、 R1：溫度計分辨率設置位，其對應四種 分 辨率如 下 表所列，出廠時 R0、 R1置為缺省值： R0=1， R1=1（即 12位分辨率），用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率 (如表)。 表 配置寄存器與分辨率關系表 R0 R1 溫度計分辨率 /bit 最大轉換時間 /us 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 （ 2） 高速暫存存儲器 高速暫存存儲器由 9 個字節(jié)組成，其分配如 下 表 所示。當溫度轉換命令發(fā)布后，經(jīng)轉換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第 0 和第 1個字節(jié)。單片機 可通過單線接口讀到 該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如 表 所示。對應的溫度計算：當符號位 S=0 時，直接將二進制位轉換為十進制；當 S=1 時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值 （如表 所示） 。 16 表 DS18B20 存儲器映像圖 溫度低位 溫度高位 TH TL 配置 保留 保留 保留 8 位 CRC LSB DS18B20 存儲器映像圖 MSB 表 溫度 格式圖 23 22 21 20 21 22 23 24 MSB LSB S S S S S 26 25 24 表 對應的溫度值表 溫度 /℃ 二進制表示 十六進制表示 +125 + + + 0 55 00000111 11010000 00000001 10010001 00000000 10100010 00000000 00001000 00000000 00000000 11111111 11111000 11111111 01011110 11111110 01101111 11111100 10010000 07D0H 0191H 00A2H 0008H 0000H FFF8H FF5EH FE6FH FC90H DS18B20 的工作時序 DS18B20 的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲器操作指