【文章內容簡介】 有外部程序存儲器，所以 VPEA/ 必須接VCC。 在按鍵兩端并聯(lián)一個電解電容，濾除交流干擾，增加系統(tǒng)抗干擾能力。 青島理工大學畢業(yè)設計 6 圖 單片機最小系統(tǒng)圖 AT80C51的管腳說明： VCC： 供電電壓。本設計供電電壓為 +5V。 GND： 接地。 P0口： P0口為一個 8位漏極開路雙向 I/O口，每個管腳可吸收 8個 TTL門電流。當 P1口的管腳第一次寫 “ 1” 時，被定義為高阻輸入。 P0口能夠作為外部程序數(shù)據(jù)存儲器 ，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。在 Flash編程時， P0口作為原碼輸入口，當 Flash進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 P1口： P1口是一個內部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4個TTL門電流。 P1口管腳寫入“ 1”后，被內部上拉為高電平，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗時， P1口作為低八位地址接收。 P2口： P2口為一個帶內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個TTL門電流，當 P2口被寫“ 1”時，其管腳被上拉電阻拉高，且作為輸入。 P2口的管腳被外部下拉為低電平時，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2口當用于外部程序C2 30PF C3 30PF 190。167。213。241。1 12M EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 U2 + C4 10UF VCC R3 10K VCC AT80C51 VCC 1 1 2 2 3 4 SW5 SWPB(203。171。) 青島理工大學畢業(yè)設計 7 存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時，它利用內部上拉電阻，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。 P2口在 Flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口： P3口管腳是 8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。當P3口寫入“ 1”后，它們被 內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流，這是由于上拉的緣故。 RST：復位輸入端。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時。 ALE：當訪問外部存儲器時，地址鎖存于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH編程期間，該引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE端口以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而，要注意的是：每當其用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出，可將SFR8EH地址置 0。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令時 ALE才起作用。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指令期間，每個機器周期 PSEN兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN信號將不出現(xiàn)。 EA： EA功能為內外程序存儲器選擇控制端。當 EA保持低電平時，單片機訪問外部程序存儲器。當 EA端保持高電平時，單片機訪問內部程序存儲器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入端。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出端。 鍵盤電路 鍵盤是單片機應用 系統(tǒng)中的主要輸入設備，單片機使用的鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤采用硬件線路來實現(xiàn)鍵盤的編碼，每按下一個鍵，鍵盤能夠自動生成按鍵代碼，并有去抖功能。因此使用方便，但硬件較復雜。非編碼鍵盤僅僅提供鍵開關狀態(tài)，由程序來識別閉合鍵，消除抖動，產生相應的代碼，轉入執(zhí)行該鍵的功能程序。非編碼鍵盤中鍵的數(shù)量較少，硬件簡單，在單片機中應用非常廣泛。 圖為按鍵和 AT80C51的接線圖，檢測儀共設有 4個按鍵，每個按鍵由軟件來決定其功能， 4個按鍵功能分別為 ： 青島理工大學畢業(yè)設計 8 (1) SW1： 設定按鍵 (設定按鍵 ) (2) SW2： 加法按 鍵 (當前位加 5) (3) SW3： 減法按鍵 (當前位減 5) (4) SW4： 退出設置鍵 (系統(tǒng)初始化 ) co m19922883377446655 k kVCCP P P P P P P P 圖 單片機按鍵和 AT80C51的接線圖 數(shù)碼管及指示燈顯示電路 （ 1） 數(shù)碼管顯示說明 各個數(shù)碼管的段碼都是單片機的數(shù)據(jù)口輸出，即各個數(shù)碼管輸入的段碼都是一樣的，為了使其分別顯示不同的數(shù)字，可采用動態(tài)顯示的方式，即先只讓最低位顯示 0(含點 )，經過一段延時，再只讓次低位顯示 1，如此類推。由視覺暫留，只要我們的延時時間足 夠短，就能夠使得數(shù)碼的顯示看起來非常的穩(wěn)定清楚，過程如表 。 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 U2 AT80C51 1 1 2 2 3 4 SW3 SWPB(203。171。) 1 1 2 2 3 4 SW4 SWPB(203。171。) 1 1 2 2 3 4 SW2 SWPB(203。171。) 1 1 2 2 3 4 SW1 SWPB(203。171。) 青島理工大學畢業(yè)設計 9 表 數(shù)碼管編碼表 段碼 位碼 顯示器狀態(tài) 08H 01H □□□□□□□ 0 abH 02H □□□□□□ 1□ 12H 04H □□□□□ 2□□ 22H 08H □□□□ 3□□□ a1H 10H □□□ 4□□□□ 24H 20H □□ 5□□□□□ 04H 40H □ 6□□□□□□ aaH 80H 7□□□□□□□ 本論文中使用了 3 個數(shù)碼管，其中前兩位使用動態(tài)掃描顯示實測溫度，在設置加熱溫度的時候，兩個數(shù)碼管是閃 爍，以提示目前處在溫度設置狀態(tài)。第三位數(shù)碼管靜態(tài)顯示符號 “℃” 。 （ 2）運行指示燈說明 本熱水器溫度控制系統(tǒng)中共使用到 3 個 LED 指示燈和 3 個數(shù)碼管。 右上角的紅色 LED 是電源指示燈； 數(shù)碼管右邊的紅色 LED 是加熱指示燈，當剛開機或溫度降到設定溫度 5℃ 以下時，該燈會亮，表示目前處于加熱狀態(tài)；當溫度上升到設定溫度時，該 LED 滅，同時數(shù)碼管右邊的綠色 LED 亮，表示目前處于保溫狀態(tài)，用戶可以使用熱水器；當溫度再次下降到設定溫度 5℃ 以下時，綠色 LED 滅，紅色加熱的 LED 燈亮，不斷循環(huán)。 青島理工大學畢業(yè)設計 10 V C CE1C3B2Q1P N PE1C3B2Q3P N PR6470R7470R8470R9470R 10470R 11470R 12470R 13470V C CE A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U2R 16R 17S 85 50 *3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpabfcgdeD P Ydpcom19com210D P 1兩位數(shù)碼管ab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOM9D P 2D P Y _7 S E G _D PR 14470V C C 圖 LED 數(shù)碼管顯示電路圖 溫度采集電路 (1) DS18B20 介紹 Dallas 最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 簡介新的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經濟。 Dallas 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨特而且經濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網絡，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。 DS18B DS1822“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器同 DS18B20 一樣， DS18B20 也支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55℃~+125℃ ，在 10℃ ~+85℃ 范圍內 ,精度為 177。 ℃ 。 DS1822 的精度較差為 177。 2℃ 。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。其 DS18B20 的管腳配置和封裝結構如圖 所示。 青島理工大學畢業(yè)設計 11 圖 DS18B20 封裝 引腳定義： ① DQ為數(shù)字信號輸入 /輸出端； ② GND為電源地； ③ VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 （ 2） DS18B20的單線（ 1－ wire bus）系統(tǒng) 單線總線結構是 DS18B20的突出特點，也是理解和編程的難點。從 兩個角度來理解單線總線：第一，單線總線只定義了一個信號線，而且 DS18B20智能程度較低（這點可以與微控制器和 SPI器件間的通信做一個比較），所以 DS18B20和處理器之間的通信必然要通過嚴格的時序控制來完成。第二， DS18B20的輸出口是漏級開路輸出，這里給出一個微控制器和 DS18B20連接原理圖。這種設計使總線上的器件在合適的時間驅動它。顯然，總線上的器件與（ wired AND）關系。這就決定： （ 1） 微控制器不能單方面控制總線狀態(tài)。之所以提出這點，是因為相當多的文獻資料上認為，微控制器在讀取總線上數(shù)據(jù) 之前的 I/O口的置 1操作是為了給 DS18B20一個發(fā)送數(shù)據(jù)的信號。這是一個錯誤的觀點。如果當前 DS18b20發(fā)送 0，即使微控制器 I/O口置 1，總線狀態(tài)還是 0。置 1操作是為了是 I/O口截止 （ cut off） ，以確保微控制器正確讀取數(shù)據(jù)。 （ 2） 除了 DS18B20發(fā)送 0的時間段，其他時間其輸出口自動截止。自動截止是為確保： 1時，在總線操作的間隙總線處于空閑狀態(tài)，即高態(tài) 。2時，確保微控制器在寫 1的時候 DS18B20可以正確讀入。 青島理工大學畢業(yè)設計 12 由于 DS18B20采用的是 1－ Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸， 而對 AT89S52單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20芯片的訪問。 ① DS18B20的復位時序，如圖 圖 DS18B20 的復位時序圖 ② DS18B20 的讀時序 對于 DS18B20 的讀時序分為讀 0 時序和讀 1 時序兩個過程。 對于 DS18B20 的讀時隙是從主機把單總線拉低之后