基于單片機(jī)的溫度巡檢裝置設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-06-02 00:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進(jìn)行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。同時，在系統(tǒng)工作過程中，能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響信息的保存。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的STP89C51是一種高效微控制器。STP89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 STP89S51功能特性描述STP89S51的引腳有40個引腳，與MCS51 兼容，4K字節(jié)可編程閃爍存儲器可進(jìn)行1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)可保留10年，全靜態(tài)工作頻率0Hz24Hz， 三級程序存儲器鎖定，128 Bytes位內(nèi)部RAM，32個雙向輸入可編程I/O口，兩個16位定時器/計(jì)數(shù)，5個中斷源 ，以及可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 。另外，AT89S51 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。其接線圖如3—3所示：圖33 STP89S51的接線圖 串口通信模塊 由于單片機(jī)輸出的電壓為0—5V的直流電壓，PC機(jī)讀取的電壓為15V到+15V，所以PC機(jī)與單片機(jī)之間的通信需要電平轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)采用MAX232芯片的PC機(jī)和單片機(jī)串行通信接口電路。PC機(jī)與單片機(jī)之間可以由RS232C、RS422或RS423等接口相連，在PC機(jī)系統(tǒng)內(nèi)都裝有異步通信適配器，利用它可以實(shí)現(xiàn)異步串行通信。該適配器的核心元件是可編程的Intel 8250芯片，它使PC機(jī)有能力與其他具有標(biāo)準(zhǔn)的RS232C接口的計(jì)算機(jī)或設(shè)備進(jìn)行通信。而MCS51單片機(jī)本身具有一個全雙工的串行口，因此只要配以電平轉(zhuǎn)換的驅(qū)動電路、隔離電路就可組成一個簡單可行的通信接口。同樣，PC機(jī)和單片機(jī)之間的通信也分為雙機(jī)通信和多機(jī)通信。PC機(jī)和單片機(jī)最簡單的連接是零調(diào)制三線經(jīng)濟(jì)型。這是進(jìn)行全雙工通信所必須的最少線路。因?yàn)镸CS51單片機(jī)輸入、輸出電平為TTL電平，而PC機(jī)配置的是RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口，二者的電氣規(guī)范不同，所以要加電平轉(zhuǎn)換電路。常用的有MC148MC1489和MAX232，如圖34 給出了采用MAX232芯片的PC機(jī)和單片機(jī)串行通信接口電路,與PC機(jī)相連采用9芯標(biāo)準(zhǔn)插座。圖 34 串行通信接口電路RS—232C是使用最早、應(yīng)用最多的一種異步通信總線標(biāo)準(zhǔn)，它是美國電子工業(yè)協(xié)會（Electronic Industries Association）1962年公布的，1969年最后一次修訂而成。其中RS是Remended Stander的縮寫，232是標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)識號，C表示最后一次修訂。RS—232C傳送的波特率（bir/s）規(guī)定為19200，9600，4800，2400，600，300，150，110，75，50。RS—232C接口總線的傳送距離一般不超過15米。RS—232是在TTL電路出現(xiàn)之前研制的，因此，不能和TTL電平直接相連，使用時必須加上適當(dāng)?shù)慕涌陔娐罚駝t將使TTL電路燒毀，這一點(diǎn)使用時要特別注意。在本系統(tǒng)中，RS—232用三線連接法，這是一種簡單的RS—232C連接方式，只需3交叉連接線以及信號地線。本系統(tǒng)使用的RS—232是9針的接口，它所使用的是標(biāo)準(zhǔn)的RS232電平。所以它是與電平轉(zhuǎn)換芯片相接的。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5v單電源供電。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。由6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個電源，提供給RS232串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由11114腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。（本設(shè)計(jì)用的是第二數(shù)據(jù)通道）DP9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。電腦的DP25插頭有兩個RS232通道，而我們用來作寫頻器就只需一個通道就行啦。所以一通道的11114腳就全空腳啦。我們只用了第二通道的4只腳。第三部分就是供電：15腳DNG、16腳VCC（+5v）。其實(shí)美信公司生產(chǎn)的用于RS232接口的芯片有好多好多。有各種各樣的封裝，有只有一個通道的，也有多通道的，有底耗電的，也有耐15kv高壓的。其中MAX3233E使用+3v電源、+15kvESD保護(hù)、而且省去了電荷泵的4只電容。 數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。例如：共陽極數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段
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