基于數(shù)字溫度傳感器的數(shù)字溫度計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-04-03 12:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 P3口 : P3 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向 8 位 I/O 口 , P3 口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì) P3 口寫(xiě)“ 1”時(shí) ,它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入口使用時(shí) ,被外部信號(hào)拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流(IIL )。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)間將使單片機(jī)復(fù)位。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平 ,設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRTO 位 (地址 8EH)可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。 ALE/:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部寄存器 ,ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào) ,因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。值得注意的是 :每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。 對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 (PROG)。 如有必要 ,可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器 (SFR)區(qū)中的 8EH 單元的 D0位置位 ,可禁止 ALE操作。該位置位后 ,只要一條 MOVX 和 MOVC 指令才會(huì)激活 ALE。此外 ,該引腳會(huì)被微弱拉高 ,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí) ,應(yīng)設(shè)置 ALE無(wú)效。 第 9 頁(yè) PSEN ：程序存儲(chǔ)允許 (PSEN )輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào) ,當(dāng) AT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令 (或數(shù)據(jù) )時(shí) ,每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效 ,即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ,沒(méi)有兩次有效的 PSEN 信號(hào)。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH），EA端必須保持低電平 (接地 )。需要注意的是 :如果加密位 LB1 被編程 ,復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 如 EA 端保持高電平 (接 VCC 端 )， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 四、 功能模塊設(shè)計(jì)與分析 DS18B20 溫度模塊 DS18B20 是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司推出的 第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)處理器處理。 DS18B20 進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O 線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個(gè) DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根 I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠 上拉電阻就無(wú)法提供足夠的能量，會(huì)造成無(wú)法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 因此，下圖電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。并且工作電源 VCC 必 須保證在 5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。 數(shù)碼管顯示模塊 74LS138 ①當(dāng)一個(gè)選通端（ E1）為高電平，另兩個(gè)選通端（ (/E2))和 /(E3)）為低電平時(shí)，可將地址端（ A0、 A A2）的 二進(jìn)制編碼 在 Y0至 Y7對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。 比如 ：A2A1A0=110時(shí)，則 Y6輸出端輸出低 電平信號(hào) 。 ②利用 E E2和 E3可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 24 線 譯碼器 ；若外接一個(gè) 反相器 還可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 32 線 譯碼器 。 ③若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)， 74LS138還可作 數(shù)據(jù)分配器 。 ④可用在 8086的 譯碼 電路中， 擴(kuò)展內(nèi)存 。 第 10 頁(yè) 2引腳功能 A0~A2：地址輸入端 STA（ E1）：選通端 /STB（ /E2）、 /STC（ /E3）：選通端（低電平有效） /Y0~/Y7：輸出端（低電平有效） VCC：電源正 GND：地 A0~A2對(duì)應(yīng) Y0—— Y7； A0,A1,A2以二進(jìn)制形式輸入，然后 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，對(duì)應(yīng)相應(yīng) Y的序號(hào)輸出低電平，其他均為高電平； ①當(dāng)一個(gè)選通端（ E1）為高電平，另兩個(gè)選通端（ (/E2))和 /(E3)）為低電平時(shí)，可將地址端（ A0、 A A2）的 二進(jìn)制編碼 在 Y0至 Y7對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。 比如 ：A2A1A0=110時(shí)，則 Y6輸出端輸出低 電平信號(hào) 。 ②利用 E E2和 E3可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 24 線 譯碼器 ；若外接一個(gè) 反相器 還可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 32 線 譯碼器 。 ③若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)， 74LS138還可作 數(shù)據(jù)分配器 。 ④可用在 8086的 譯碼 電路中， 擴(kuò)展內(nèi)存 。 74LS573 74LS573 與 74LS373– 8 數(shù)據(jù)鎖存器 引入幾個(gè)概念 ： 1. 真值表參見(jiàn) 74LS373 的 PDF的第 2頁(yè)： Dn LE OE On H H L H L H L L X L L Qo X X H Z 這個(gè)就是真值表，表示這個(gè)芯片在輸入和其它的情況下的輸出情況。 每個(gè)芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)（ datasheet）中都有真值表。 布爾邏輯比較簡(jiǎn)單，在此不贅述； 2. 高阻態(tài) 就是輸出既不是高電平，也不是低電平，而是高阻抗的狀態(tài)；在這種狀態(tài)下，可以多個(gè)芯片并聯(lián)輸出；但是，這些芯片中只能有一個(gè)處于非高阻態(tài)狀態(tài)，否則會(huì)將芯片燒毀；高阻態(tài)的概念在 RS232 和 RS422 通訊中還 可以用到。 3. 數(shù)據(jù)鎖存 當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí)，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持；這個(gè)概念在并行數(shù)據(jù)擴(kuò)展中經(jīng)常使用到。 4. 數(shù)據(jù)緩沖 加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。 74LS244/74LS245/74LS373/74LS573 都具備數(shù)據(jù)緩沖的能力。 OE： output_enable，輸出使能； LE： latch_enable，數(shù)據(jù)鎖存使能， latch 是鎖存的意思； Dn：第 n 路輸入數(shù)據(jù)； 第 11 頁(yè) On：第 n 路輸出數(shù)據(jù)；再看這個(gè)真值表，意思如下： 第四行：當(dāng) OE＝ 1 是，無(wú)論 Dn、 LE為何，輸出端為高阻態(tài)； 第三行：當(dāng) OE＝ 0、 LE＝ 0時(shí)，輸出端保持不變； 第二行第一行：當(dāng) OE＝ 0、 LE＝ 1時(shí)，輸出端數(shù)據(jù)等于輸入端數(shù)據(jù)； 結(jié)合下面的波形圖，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候是這樣做的： a． OE＝ 0； b． 先將數(shù)據(jù)從單片機(jī)的口線上輸出到 Dn； c． 再將 LE從 010 d． 這時(shí)，你所需要輸出的數(shù)據(jù)就鎖存在 On 上了，輸入的數(shù)據(jù)在變化也影響不到輸出的數(shù)據(jù)了；實(shí)際上，單片機(jī)現(xiàn)在在忙著干別的事情，串行通信、掃描鍵盤(pán)??單片機(jī)的資源有限啊。 在單片機(jī)按照 RAM 方式進(jìn)行并行數(shù)據(jù)的擴(kuò)展時(shí)，使用 movx @dptr, A 這條指令時(shí) ，這些時(shí)序是由單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。后面的表格中還有需要時(shí)間的參數(shù)，你不需要去管它，因?yàn)檫@些參數(shù)都是幾十 ns級(jí)別的，對(duì)于單片機(jī)在 12M 下的每個(gè)指令周期最小是 1us 的情況下，完全可以實(shí)現(xiàn)；如果是你自己來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯，類(lèi)似的指令如下： mov P
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