【文章內(nèi)容簡介】 加 12V 編程電源重慶信息技術職業(yè)學院畢業(yè)設計 5（VPP） 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 3．振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 4．芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外，AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU 停止工作。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。 5．運算器 (1)算術／邏輯部件 ALU：用以完成+、*、/ 的算術運算及布爾代數(shù)的邏輯運算，并通過運算結(jié)果影響程序狀態(tài)寄存器 PSW 的某些位，從而為判斷、轉(zhuǎn)移、十進制修正和出錯等提供依據(jù)。(2)累加器 A：在算術／邏輯運算中存放一個操作數(shù)或結(jié)果，在與外部存儲器和 I/O 接口打交道時，進行數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過 A 來完成。(3)寄存器 B：在 *、/ 運算中要使用寄存器 B 。乘法時，B 用來存放乘數(shù)以及積的高字節(jié)；除法時，B 用來存放除數(shù)及余數(shù)。不作乘除時，B 可作通用寄存器使用。(4)程序狀態(tài)標志寄存器 PSW：用來存放當前指令執(zhí)行后操作結(jié)果的某些特征，以便為下一條指令的執(zhí)行提供依據(jù)。 ： 8051 單片機的中斷系統(tǒng)簡單實用，其基本特點是：有 5 個固定的可屏蔽中斷源，3 個在片內(nèi)，2 個在片外，它們在程序存儲器中各有固定的中斷入口地址，由此進入中斷服務程序；5 個中斷源有兩級中斷優(yōu)先級，可形成中斷嵌套；2 個特殊功能寄存器用于中斷控制和條件設置的編程。5 個中斷源的符號、名稱及產(chǎn)生的條件如下:INT0：外部中斷 0，由 P3．2 端口線引入，低電平或下跳沿引起。INT1：外部中斷 1，由 P3．3 端口線引入，低電平或下跳沿引起。T0：定時器／計數(shù)器 0 中斷，由 T0 計滿回零引起。T1：定時器／計數(shù)器 l 中斷，由 T1 計滿回零引起。TI／RI：串行 I／O 中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。 重慶信息技術職業(yè)學院畢業(yè)設計 6三．溫度傳感器 溫度傳感器是本系統(tǒng)不可或缺的元件，其性能的好壞直接影響系統(tǒng)的性能，因此溫度傳感器采用 DALLAS 公司生產(chǎn)的高性能數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 。 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的原理與應用 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器,具有 3 引腳 TO－92 小體積封裝形式。溫度測量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為 9 位～12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度,測溫分辨率可達 ℃,被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出。其工作電源既可在遠端引入,也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。多個 DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上,CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信,占用微處理器的端口較少,可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。以上特點使 DS18B20 非常適用于遠距離多點溫度檢測系統(tǒng)。 2DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構如圖 23 所示,主要由 4 部分組成：64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。DS18B20 的管腳排列如圖 24 所示： 　　DQ： 為數(shù)字信號輸入／輸出端。 　　GND：為電源地。 　　VDD：為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地,見圖 24） 。 ROM 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼,每個 DS18B20 的 64 位序列號均不相同。64 位 ROM 的排的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8＋X5＋X4＋1） 。ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同,這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20 的目的。 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 TH 低溫觸發(fā)器 TL 配置寄存器 存儲和控制邏輯 8 位 CRC 生成器 供電方式選擇 DS18B20 用 12 位存貯溫度值,最高位為符號位. 圖 1 為 18B20 的溫度存儲方式,負溫度 S = 1 ,正溫度 S = 01 如:0550H 為+ 85 ℃,0191H 為 25. 0625 ℃,FC90H 為 55 ℃. 23 22 21 20 2－1 2－2 2－3 2－4 溫度值低字節(jié) LSB S S S S S 26 25 24 溫度值高字節(jié) MSB 高低溫報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器均由一個字節(jié)的 EEPROM 組成,使用一個存儲器功能命令可對 TH、TL 或配置寄存器寫入。其中配置寄存器的格式如下： 0 R1 R0 1 1 1 1 1 RR0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)：R1R0=00，9 位精度,最大轉(zhuǎn)換時間為，R1R0=01，10 位精度,最大轉(zhuǎn)換時間為 ，R1R0=10，11 位精度,最大轉(zhuǎn)換時間為 375ms，R1R0=11，12 位精度,最大轉(zhuǎn)換時間為 750ms。未編程時默認為 12 位精度。 重慶信息技術職業(yè)學院畢業(yè)設計 7高速暫存器是一個 9 字節(jié)的存儲器。開始兩個字節(jié)包含被測溫度的數(shù)字量信息。第5 字節(jié)分別是 TH、TL、配置寄存器的臨時拷貝,每一次上電復位時被刷新。第8 字節(jié)未用,表現(xiàn)為全邏輯 1。第 9 字節(jié)讀出的是前面所有 8 個字節(jié)的 CRC 碼,可用來保證通信正確。3DS18B20 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→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。 4DS18B20 與單片機的典型接口設計：圖 25 以 MCS－51 系列單片機為例,畫出了 DS18B20 與微處理器的典型連接。圖 25（a）中 DS18B20 采用寄生電源方式,其 VDD 和 GND 端均接地,圖 25（b）中 DS18B20采用外接電源方式,其 VDD 端用 3V～ 電源供電。假設單片機系統(tǒng)所用的晶振頻率為 12MHz,根據(jù) DS18B20 的初始化時序、寫時序和讀時序,分別編寫了 3 個子程序：INIT 為初始化子程序,WRITE 為寫（命令或數(shù)據(jù)）子程序，READ 為讀數(shù)據(jù)子程序，所有的數(shù)據(jù)讀寫均由最低位開始。DAT EQU …… INIT:：CLR EA INI10：SETB DATMOV R2，＃200 INI11：CLR DATDJNZ R2, INI11 。 主機發(fā)復位脈沖持續(xù) 3μs200=600μsSETB DAT 。 主機釋放總線，口線改為輸入MOV R2, ＃30INI12：DJNZ R2, INI12 。 DS18B20 等待 2μs30=60μsCLR CORL C, DAT 。 DS18B20 數(shù)據(jù)線變低（存在脈沖）嗎？JC INI10 。 DS18B20 未準備好，重新初始化MOV R6,＃80INI13：ORL C, DATJC INI14 。 DS18B20 數(shù)據(jù)線變高,初始化成功DJNZ R6, INI13 。 數(shù)據(jù)線低電平可持續(xù) 3μs80=240μsSJMP INI10 。 初始化失敗， 重來INI14:：MOV R2, ＃240INI15:：DJNZ R2, INI15 。 DS18B20 應答最少 2μs240=480μsRET。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ WRITE:：CLR EAMOV R3,＃8 。 循環(huán) 8 次,寫一個字節(jié)WR11：SETB DATMOV R4, ＃8RRC A 。 寫入位從 A 中移到 CY重慶信息技術職業(yè)學院畢業(yè)設計 8CLR DATWR12：DJNZ R4, WR12 。等待 16μsMOV DAT, C 。 命令字按位依次送給 DS18B20MOV R4, ＃20WR13：DJNZ R4, WR13 。保證寫過程持續(xù) 60μsDJNZ R3, WR11 。未