【文章內(nèi)容簡介】 寄存器 8 位 CRC 生成器 溫度靈敏元件 低溫觸發(fā)器 TL 高溫觸發(fā)器 HL 配置寄存器 電源檢測 智能溫控風扇的設計 11 低電平信號）。然后以存在復位脈沖表示 DS18B20 已經(jīng)準備好發(fā)送或接收，然后給出正確的 ROM命令和存儲操作命令的數(shù)據(jù)。 DS18B20通過使用時間片來讀出和寫入數(shù)據(jù)，時間片用于處理數(shù)據(jù)位和進行何種指定操作的命令。它有寫時間片和讀時間片兩種。 寫時間片：當主機把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時，產(chǎn)生寫時間片。有兩種類型的寫時間片：寫 1 時間片和寫 0 時間片。所有時間片必須有 60 微秒的持續(xù)期，在各寫周期之間必須有最短為 1 微秒的恢復時間。 讀時間片：從 DS18B20 讀數(shù)據(jù)時，使用讀 時間片。當主機把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時產(chǎn)生讀時間片。數(shù)據(jù)線在邏輯低電平必須保持至少 1 微秒；來自DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在時間下降沿之后的 15 微秒內(nèi)有效。為了讀出從讀時間片開始算起 15 微秒的狀態(tài)，主機必須停止把引腳驅(qū)動拉至低電平。在時間片結(jié)束時， I/O引腳經(jīng)過外部的上拉電阻拉回高電平，所有讀時間片的最短持續(xù)期為 60 微秒，包括兩個讀周期間至少 1μs 的恢復時間。 一旦主機檢測到 DS18B20 的存在，它便可以發(fā)送一個器件 ROM 操作命令。所有ROM 操作命令均為 8 位長。 圖 33 DS18B20 與單片機 接口電路 單片機 單片機的種類及選擇 當今世界上的單片機種類繁多，廠商琳瑯滿目，產(chǎn)品性能各異。其種類如下： （ 1） AVR 單片機 ： ATMEL 公司的 AVR 單片機，是增強型 RISC 內(nèi)載 Flash 的單片機，芯片上的 Flash 存儲器附在用戶的產(chǎn)品中，可隨時編程，再編程，使用戶的產(chǎn)品設計容易，更新?lián)Q代方便 。 AVR 單片機采用增強的 RISC 結(jié)構(gòu)，使其具有高速處理能力，在一個時鐘周期內(nèi)可執(zhí)行復雜的指令，每 MHz 可實現(xiàn) 1MIPS 的處理能力。 AVR智能溫控風扇的設計 12 單片機工作電壓為 ~，可以實現(xiàn)耗電最優(yōu)化。 AVR 的單片機廣泛應用于計算機外部設備，工業(yè)實時控制，儀器儀表，通訊設備，家用電器，宇航設備等各個領(lǐng)域。 （ 2） Motorola 單片機 ： Motorola 是世界上最大的單片機廠商。從 M6800 開始，開發(fā)了廣泛的品種， 4 位， 8 位 ， 16 位， 32 位的單片機都能生產(chǎn)，其中典型的代表有 :8位機 M6805， M68HC05 系列 ， 8 位增強型 M68HC11， M68HC12 ， 16 位機 M68HC16， 32 位機 M683XX。 Motorola 單片機的特點之一是在同樣的速度下所用的時鐘頻率較Intel 類單片機低得多，因而使得高頻噪聲 低，抗干擾能力強，更適合于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。 （ 3） MicroChip 單片機 ： MicroChip 單片機的主要產(chǎn)品是 PIC 16C 系列和 17C 系列 8 位單片機 ， CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，分別僅有 33， 35， 58 條指令，采用 Harvard雙總線結(jié)構(gòu)，運行速度快，低工作電壓，低功耗，較大的輸入輸出直接驅(qū)動能力，價格低，一次性編程，小體積。 適用于用量大，檔次低，價格敏感的產(chǎn)品。在辦公自動化設備，消費電子產(chǎn)品，電訊通信，智能儀器儀表，汽車電子，金融電子，工業(yè)控制不同領(lǐng)域都有廣泛的應用， PIC 系列單片機在世界單片機市 場份額排名中逐年提高，發(fā)展非常迅速。 （ 4） MDT20XX 系列單片機 ： 工業(yè)級 OTP 單片機， Micon 公司生產(chǎn)，與 PIC 單片機管腳完全一致，海爾集團的電冰箱控制器， TCL 通信產(chǎn)品，長安奧拓鈴木小轎車功率分配器就采用這種單片機。 （ 5） Scenix 單片機 ： Scenix 公司推出的 8 位 RISC 結(jié)構(gòu) SX 系列單片機與 Intel 的Pentium II等一起被 Electronic Industry Yearbook 1998評選為 1998年世界十大處理器。在技術(shù)上有其獨到之處 ： SX 系列雙時鐘設置，指令運行速度可達50/75/100MIPS(每秒執(zhí)行百萬條指令， XXX M Instruction Per Second) ；具有虛擬外設功能，柔性化 I/O 端口，所有的 I/O 端口都可單獨編程設定，公司提供各種 I/O 的庫函數(shù)，用于實現(xiàn)各種 I/O 模塊的功能，如多路 UART，多路 A/D， PWM， SPI， DTMF，F(xiàn)S， LCD 驅(qū)動等等。采用 EEPROM/FLASH 程序存儲器，可以實現(xiàn)在線系統(tǒng)編程。通過計算機 RS232C 接口，采用專用串行電纜即可對目標系統(tǒng)進行在線實時仿真。 （ 6） EPSON 單片機 ： EPSON 單片機以低電壓，低功耗 和內(nèi)置 LCD 驅(qū)動器特點著名于世，尤其是 LCD 驅(qū)動部分做得很好。廣泛用于工業(yè)控制，醫(yī)療設備，家用電智能溫控風扇的設計 13 器，儀器儀表，通信設備和手持式消費類產(chǎn)品等領(lǐng)域。目前 EPSON 已推出四位單片機 SMC62 系列， SMC63 系列， SMC60 系列和八位單片機 SMC88 系列。 （ 7） 東芝單片機 ： 東芝單片機門類齊全， 4 位機在家電領(lǐng)域有很大市場， 8 位機主要有 870 系列 ， 90 系列，該類單片機允許使用慢模式，采用 32K 時鐘時功耗降至10UA 數(shù)量級。東芝的 32 位單片機采用 MIPS 3000A RISC 的 CPU 結(jié)構(gòu)，面向 VCD，數(shù)字相機，圖像處理 等市場。 （ 8） 8051 單片機 ： 8051 單片機最早由 Intel 公司推出，其后，多家公司購買了8051 的內(nèi)核，使得以 8051 為內(nèi)核的 MCU 系列單片機在世界上產(chǎn)量最大，應用也最廣泛，有人推測 8051 可能最終形成事實上的標準 MCU 芯片。 LG 公司生產(chǎn)的 GMS90系列單片機，與 Intel MCS51 系列， Atmel 89C51/52， 89C2051 等單片機兼容， CMOS技術(shù)，高達 40MHZ 的時鐘頻率，應用于 : 多功能電話，智能傳感器，電度表，工業(yè)控制，防盜報警裝置，各種計費器，各種 IC 卡裝置， DVD， VCD， CDROM。 （ 9） 華邦單片機 ： 華邦公司的 W77， W78 系列 8 位單片機的腳位和指令集與8051 兼容， 但每個指令周期只需要 4 個時鐘周期，速度提高了三倍，工作頻率最高可達 40MHz。 同時增加了 WatchDog Timer， 6 組外部中斷源， 2 組 UART， 2 組 Data pointer 及 Wait state control pin。 W741 系列的 4 位單片機帶液晶驅(qū)動，在線燒錄，保密性高，低操作電壓 (~)。 AT89C52 單片機簡介 AT89C52 是 52 系列單片機的一個型號，它是由 ATMEL 公司生產(chǎn)的一個低電壓、高性能的 8 位單片機，片內(nèi)器件采用 ATMEL 公司的非易失性、高密度存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標準的 MCS51 指令系統(tǒng)兼容，同時片內(nèi)置有通用 8 位中央處理器和 8k 字節(jié)的可反復擦寫的只讀程序存儲器 ROM以及 256 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器 RAM，在許多許多較復雜的控制系統(tǒng)中 AT89C2 單片機得到了廣泛的應用。AT89C2 有 40 個引腳，各引腳介紹如下： VCC： +5V 電源線； GND： 接地 線 。 P0 口： ~，這組引腳共 8 條，其中 為最高位 ， 為最低位 。 這8 條引腳共有兩種不同的 功能，分別使用于兩種不同的情況。第一種情況是單片機不帶片外存儲器， P0 口可以作為通用 I/O 口使用， ~ 用于傳送 CPU 的輸入 /智能溫控風扇的設計 14 輸出數(shù)據(jù)，此時它需外接一上拉電阻才能正常工作。第二種情況是單片機帶片外存儲器，其各引腳在 CPU 訪問片外存儲器時先是用于傳送片外存儲器的低 8 位地址，然后傳送 CPU 對片外存儲器的讀寫數(shù)據(jù)。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部 含 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 。它也可作為通用的 I/O口使用，與 P0 口一樣用于傳送用戶的輸入輸出數(shù)據(jù)，所不同的是它片內(nèi)含上拉電阻而 P0 口沒有，故 P0 口在做該用途時需外接上拉電阻而 P1 口則無需。 在 FLASH 編程和校驗時， P1 口 用于輸入片內(nèi) EPROM 的低 8 位地址。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， 它可以作為通用 I/O 口使用，傳送用戶的輸入 /輸出數(shù)據(jù)，同時可與 P0 口的第二功能配合，用于輸出片外存儲器的高 8 位地址，共同選中片外存儲單元，但此時不能傳送存儲器的讀寫數(shù)據(jù)。在一些型號的單片機中， P2 口還可以配合 P1 口傳送片內(nèi) EPROM 的 12 位地址中的高 4位地址。 P3 口： P3 口 引 腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，當 P3 口寫入 1 后，它們被內(nèi)部 上拉為高電平。 它也可作為通用的 I/O 口使用，傳送用戶的輸入輸出數(shù)據(jù)，P3 口也作為一些特殊功能 端 口 使用 ，如 圖 34 所示： ： RXD（串行 數(shù)據(jù)接收 口） ： TXD（ 串行 數(shù)據(jù)發(fā)送 口） ： 0INT （外部中斷 0 輸入 ） ： 1INT （外部中斷 1 輸入 ） ： T0（記 數(shù) 器 0 計數(shù) 輸入） ： T1（記時器 1 外部輸入） ： WR （外部 RAM 寫選通 信號 ） ： RD （外部 RAM 讀選通 信號 ） RST： 復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平狀態(tài) 。 圖 34 AT89C52 單片機 智能溫控風扇的設計 15 ALE/ PROG ： 地址鎖存允許 /編程線， 當訪問 片 外存儲器時， 在 ～ 引腳線上輸出片外存儲器低 8 位地址的同時還在 ALE/ PROG 線上輸出一個高電位脈沖，其下降沿用于把這個片外存儲器低 8 位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，以便空出 ～ 引腳線去傳送隨后而來的片外存 儲器讀寫數(shù)據(jù)。在不訪問片外存儲器時，單片機自動在 ALE/ PROG 線上輸出頻率為 1/6 晶振頻率的脈沖序列。 PSEN ：外部程序存儲器 ROM 的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 PSEN 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 /VPP： 允許訪問片外存儲器 /編程電源線， 當 EA 保持低電平時，則在此期間允許使用片 外程序存儲 器 ，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。當 EA 端保持高電平時， 則允許使用片 內(nèi)程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP） 。 XTAL1 和 XTAL2：片內(nèi)振蕩電路輸入線，這兩個端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接單片機片內(nèi) OSC 的定時反饋回路。 AT89C52 的性能特點和芯片引腳圖 AT89C52 單片機，采用雙列直插封裝（ DIP），有 40 個引 腳。該單片機采用 Atmel公司的高密度非易失性存儲技術(shù)制造，與美國 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS— 51 系列單片機的指令和引腳設置兼容。其主要特征如下： （ 1） 8 位 CPU （ 2） 內(nèi)置 4K 字節(jié)可重復編程 Flash，可重復擦寫 1000 次 （ 3） 完全定態(tài)操作： 0Hz~24Hz，可輸出時鐘信號 （ 4） 128B 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 （ 5） 32 根可編程 I/O 線 （ 6） 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 （ 7） 中斷系統(tǒng)有 6 個中斷源，可編為兩個優(yōu)先級 （ 8） 一個全雙工可編程串行通道 智能溫控風扇的設計 16 （ 9） 具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式 值得注意的是， P0、 P P P3 口作為普通 I/O 口使用時都是準雙向口結(jié)構(gòu)，其輸入操作和輸出操作本質(zhì)不同，輸入操作是讀引腳狀態(tài)，輸出是對鎖存器的寫入操作。當內(nèi)部總線給口鎖存器置 0 或 1 時，鎖存器中的 0、 1 狀態(tài)立即反映到引腳上。但在輸入操作時，如果鎖存器狀態(tài)為 0 引腳被鉗位 0 狀態(tài)，導致無法讀出引腳的高電平輸入。因此，準雙向口作為輸入口時，應先使鎖存器置 1（稱之為置輸入方式）。然后，再讀引腳，例如：要將 P1 口的狀態(tài)讀入到累加器 A 中，應執(zhí)行以下兩條指令： MOV P1， 0FFH ； P1 口置入方式 MOV A， P1 ； 讀 P1 口 引腳狀態(tài)到 A 另外， I/O 口的端口自動識別