【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 h存儲(chǔ)器的編程：AT89C52單片機(jī)內(nèi)部有8k字節(jié)的Flash PEROM，這個(gè)Flash存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為FFH），用戶隨時(shí)可對(duì)其進(jìn)行編程。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用EPROM編程器兼容。AT89C52單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息。 頂面標(biāo)記及簽名字節(jié)Vpp=12VVpp=5V頂面標(biāo)記AT89C52XxxxyywwAT89C52xxxx5yyww簽名字節(jié)(030H)=1EH(031H)=52H(032H)=FFH(030H)=1EH(031H)=52H(032H)=05HAT89C52的程序存儲(chǔ)器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個(gè)字節(jié)，要對(duì)整個(gè)芯片內(nèi)的PEROM程序存儲(chǔ)器寫入一個(gè)非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清除 AT89C52編程電路程程序序校驗(yàn)：如果加密位LBLB2沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對(duì)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn)證。編程方法：1．在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。2．在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。3．激活相應(yīng)的控制信號(hào)。4．在高電壓編程方式時(shí)，將EA/Vpp端加上+12V編程電壓。5．每對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG編程脈沖。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的。重復(fù)1—5步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過“RDY/BSY輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)，編程期間，ALE變?yōu)楦唠娖健癏”后，（RDY/BSY）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后。芯片擦除：利用控制信號(hào)的正確組合并保持ALE/PROG引腳10mS的低電平脈沖寬度即可將PEROM陣列（4k字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進(jìn)行。 傳感器的選型及其性能特征用于測(cè)溫的傳感器種類繁多，但大多是模擬傳感器，在以往組建溫度采集系統(tǒng)時(shí)，由于經(jīng)傳感器輸出的是模擬信號(hào)，系統(tǒng)必須接入A/D轉(zhuǎn)換器，由此增加了構(gòu)件系統(tǒng)的復(fù)雜性且成本較高。溫度的檢測(cè)方法，一般采用熱電偶、熱敏電阻以及集成溫度傳感器等測(cè)溫元件。熱電偶的工作原理: 兩種不同成份的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測(cè)溫端叫工作端 ，接線端叫冷端，也稱參比端。當(dāng)工作端和參比端之間存在溫差時(shí)，就會(huì)在回路中產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，接上顯示儀表，儀表上就會(huì)指示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)溫度值。熱敏電阻的工作原理:熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而成非線性急劇變化，一般具有負(fù)的溫度系數(shù)，其阻值隨溫度升高而急劇減小，只有少數(shù)具有正的溫度系數(shù)。集成溫度傳感器的工作原理:集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的b一e結(jié)壓降的不飽和值Vbe與熱力學(xué)溫度T和通過發(fā)射極電流I的關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)。熱電偶和熱敏電阻的測(cè)量精度都比較高，成本比較低，而且測(cè)量的范圍也比較寬，但是它容易受到測(cè)量場(chǎng)所以及環(huán)境的限制，高溫或長(zhǎng)期使用時(shí)由于環(huán)境的影響會(huì)使其性能下降，需要定期檢查與更換，給實(shí)際應(yīng)用帶來了很大不便。經(jīng)過論證及多次實(shí)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)決定采用由AD公司生產(chǎn)的AD590集成溫度傳感器，它具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便、價(jià)格比較低，并且具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，因此，得到廣泛應(yīng)用。所以，經(jīng)過論證及多次實(shí)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)決定采用AD 公司生產(chǎn)的AD590 集成溫度傳感器。 一、溫度傳感器AD590簡(jiǎn)介AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。是利用PN結(jié)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。AD590具有線性好、性能穩(wěn)定、靈敏度高、無需補(bǔ)償、熱容量小，抗干擾能力強(qiáng)、可遠(yuǎn)距離測(cè)溫并且使用方便等優(yōu)點(diǎn)。這種器件在被測(cè)溫度一定時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)恒流源，測(cè)量精度高，并具有消除電源波動(dòng)的特性。它的電源電壓可以在4V～6V范圍變化，電流Ir變化luA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的b一e結(jié)壓降的不飽和值V與熱力學(xué)溫度T和通過發(fā)射極電流I的下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè):V=lnI ，K波爾茲常數(shù)。 q電子電荷絕對(duì)值 ()集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K，溫度0℃時(shí)輸出為0，溫度25℃。電流輸出型的靈敏度一般為luA/K，本文選用的是電流輸出型溫度傳感器。AD59O的主要特性如下:① 流過器件的電流(uA)等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文)度數(shù)，即:Ir/T=luA/K；② AD590的測(cè)溫范圍為55～+150℃；③ AD590的保存溫度為65～+175℃；④ AD590的電源電壓范圍為4V～30V⑤ 輸出電阻為710M；⑥ 響應(yīng)時(shí)間僅為20us；⑦ 精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在5℃～+l50℃范圍內(nèi)，℃。二、 溫度測(cè)量電路 基本應(yīng)用電路（a）是AD59O的封裝形式，(b)是AD590用于測(cè)量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻R1和電位器R2的電阻之和為1K時(shí)，輸出電壓V0隨溫度的變化為1mV/K。 AD590的封裝形式及基本應(yīng)用電路 溫度測(cè)量電路要想克服簡(jiǎn)單電路的缺陷，就要使得增益調(diào)整和補(bǔ)償調(diào)整相互獨(dú)立。本文設(shè)計(jì)了具有獨(dú)立調(diào)節(jié)功能的測(cè)溫電路。AD59O的輸出電流I=(273+T)uA (T為攝氏溫度)，因此測(cè)得電壓UO1=(273+T)uAl0K=(273+T)。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法為:把AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器R1，使UO1=?；蛘咴谑覝?25℃) 的條件下通過調(diào)節(jié)電位器R2，使電壓Uoz=，調(diào)整電位器R3，使U0=。這種調(diào)整的方法，可以保證在0℃或25℃附近有較高精度。 溫度測(cè)量電路本系統(tǒng)的濕度傳感器選用Honeywell公司的集成濕度傳感器HIH3610，該傳感器內(nèi)部集成了信號(hào)處理功能電路，可完成將相對(duì)濕度值變換成電容值，再將電容值轉(zhuǎn)換成線性電壓輸出的任務(wù)．輸出電壓為： （）在本系統(tǒng)中固定為+5V，則其輸出電壓值正比于濕度測(cè)量值，因此可由測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的溫度值決定。送LM258，在此處LM258起電壓跟隨作用，以與采集現(xiàn)場(chǎng)隔離和提高帶負(fù)載能力。然后信號(hào)送帶8路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件A／D轉(zhuǎn)換器ADC0809,經(jīng)轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)I/O口。在該設(shè)計(jì)中溫度的極限參數(shù)為：5O℃≤T≤7O℃；濕度的極限參數(shù)為l％≤H≤99％；溫度的顯示分度為0．1℃；濕度的顯示分度為0．5％；芯片特點(diǎn)：●低成本，大批量OEM設(shè)計(jì)●精度2%，激光修正互換性至5%●線性電壓輸出對(duì)應(yīng)%RH●低功耗設(shè)計(jì)：200μA驅(qū)動(dòng)電流●快速反應(yīng)：15秒●穩(wěn)定性好、低漂移、抗化學(xué)腐蝕性能●HIH3610有許多性能指標(biāo)， HIH3610性能指標(biāo)RH精度（1）177。2%RH，0100%RH非凝結(jié)，25℃，供電電壓=5VDCRH互換性177。5%RH，060%RH；177。8%@90%RHRH線性177。%RH典型值RH遲滯177。%RH滿量程(最大值)RH重復(fù)性177。%RHRH反應(yīng)時(shí)間1/e@25℃5秒，慢流動(dòng)的空氣中RH穩(wěn)定性177。1%RH(典型值)，在50%RH環(huán)境，（5年時(shí)間內(nèi)）供電電源供電電壓消耗電源，傳感器在5VDC下標(biāo)定@5VDC輸出電壓供電電壓=5VDC驅(qū)動(dòng)限制Vout=Vsupply[(Sensor RH)+],典型值@25℃(所附的工廠標(biāo)定數(shù)據(jù)提供類似的、每個(gè)傳感器單獨(dú)標(biāo)定的數(shù)據(jù)@25℃）@25℃典型值對(duì)稱的拉/推：50μA典型值，20μA最小值，100μA最大值開啟溫度補(bǔ)償效應(yīng)@0%RH效應(yīng)@100%RH真實(shí)RH=(Sensor RH)/（），T為華氏度真實(shí)RH=(Sensor RH)/（），T為攝氏度177。%RH/℃（可忽略）%RH/℃（一般小于1%RH典型，固定環(huán)境，15℃以上）濕度范圍工作儲(chǔ)存0到100%RH，非凝結(jié)(1)0到90%RH，非凝結(jié)溫度范圍工作儲(chǔ)存40～+85℃51～+125℃操作對(duì)靜電干擾敏感，二級(jí)管最大保護(hù)至15KV注： 長(zhǎng)時(shí)間處于90%RH時(shí)，將引起177。3%RH的漂移當(dāng)供電電壓處于5V時(shí)，上限可提高傳感器對(duì)光敏感，為得到最好的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)避免傳感器接收亮光。 單片機(jī)外圍控制電路設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)中單片機(jī)的外圍電路較多，可分為以下幾部分：看門狗電路、系統(tǒng)電源、溫濕度信號(hào)采集電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路LED顯示電路、鍵盤輸入及報(bào)警電路、與上位機(jī)通信的接口電路圖等。工控系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，通常都會(huì)遇到各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)干擾，抗干擾能力是衡量工控系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。看門狗(Watchdog)電路是自行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的重要保證，幾乎所有的工控系統(tǒng)都包含看門狗電路。在8096系列單片機(jī)和增強(qiáng)型8051系列單片機(jī)中，該系統(tǒng)已經(jīng)做在芯片內(nèi)部，用戶只要用軟件開放它就可以，使用很方便。但目前工控系統(tǒng)仍在使用廉價(jià)的普通型8051系列單片機(jī)，則看門狗電路必須由用戶自己建立。看門狗電路一般有軟件看門狗和硬件看門狗兩種。軟件看門狗不需外接硬件電路，但系統(tǒng)需要出讓一個(gè)定時(shí)器資源，這在許多系統(tǒng)中很難辦到，而且若系統(tǒng)軟件運(yùn)行不正常，可能導(dǎo)致看門狗系統(tǒng)也癱瘓。硬件看門狗是真正意義上的“程序運(yùn)行監(jiān)視器”，如計(jì)數(shù)型的看門狗電路通常由555多諧振蕩器、計(jì)數(shù)器以及一些電阻、電容等組成，分立元件組成的系統(tǒng)電路較為復(fù)雜，運(yùn)行不夠可靠。本設(shè)計(jì)電子狗電路采用單片機(jī)開關(guān)復(fù)位電路，開關(guān)復(fù)位電路包含了上點(diǎn)復(fù)位電路。： 開關(guān)復(fù)位電路在本設(shè)計(jì)中主要用到+5V，+12V，15V。為得到所需電壓，系統(tǒng)采用了電壓轉(zhuǎn)換芯片LM781LM7805和LM7812，三個(gè)芯片的輸入分別取+19V、+23V和+12V，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出端輸出分別為系統(tǒng)所需的+15V、+5V和+12V電壓，. 電源電路AD590的輸出電流I=(273+T)μA(T為攝氏溫度),因此量測(cè)的電壓V為(273+T)μA10K= (+T/100)V。為了將電壓量測(cè)出來又需使輸出電流I不分流出來,我們使用電壓跟隨器，其輸出電壓V2等于輸入電壓V