【文章內(nèi)容簡介】 捷的操作。當(dāng)單片機進(jìn)行Flash固化編程時，此引腳對于輸入編程脈沖有作用。合肥師范學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）時鐘引腳XTAL1：反向振蕩放大器的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如圖24所示，STC89C52單片機有一個反相放大器，用來構(gòu)成內(nèi)部振蕩器，一般會選石英晶體振蕩器作為外接振蕩源。此電路在加電過后會在XTAL2引腳上產(chǎn)生一個正弦波時鐘信號，其振蕩頻率主要由外接的石英晶振的頻率決定。電路中的兩個電容CC2的作用有兩個：一是用來幫助振蕩器起振，二是用來微調(diào)晶體振蕩器的頻率。電容CC2的典型值為 30pF。圖24 自激振蕩器原理圖定時器0和定時器1在STC89C52單片機中，定時器0和定時器1的定時方式與89C51一樣。定時器2：是一個自動恢復(fù)初始值的18位定時/計數(shù)器，既能做定時器，又可以做計數(shù)器。定時器2有2個8位寄存器：TH2和TL2。TL2為常數(shù)緩沖器，當(dāng)TL2計數(shù)發(fā)生溢出時，在溢出標(biāo)志位TF2置“1”的同時，自動將TH2的初始值送到TL2中，使得TL2得以從初始值處重新計數(shù)。中斷STC89C52有5個中斷源：兩個外部中斷(INT0和INT1)，兩個定時中斷和一個串行口中斷。如果外部中斷請求0時，請求信號由引腳INT0輸入，IE0為它的中斷請求標(biāo)志位。如果外部中斷請求1，請求信號引腳由INT1輸入，IE1 為它的中斷請求標(biāo)志位。定時器∕計數(shù)器T0 計數(shù)溢出中斷請求，中斷請求標(biāo)志位為TF0 。定時器∕計數(shù)器T1計數(shù)溢出中斷請求，中斷請求標(biāo)志位為TF1。串行口中斷請求是用來發(fā)送中斷或接受中斷，標(biāo)志位為TI或RI。上述的中斷請求標(biāo)志位分別由特殊功能寄存器TCON 和SCON相應(yīng)的位鎖存，如下表23為中斷允許控制寄存器功能 [5]。VCC：接+5V電源。GND：接地。表23 中斷允許控制寄存器合肥師范學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）符號 位地址 功能EA 中斷總允許控制位。EA=0，中斷總禁止：EA=1，各中斷有各自的控制位設(shè)定 預(yù)留ET2 定時器 2 中斷允許控制位ES 串行口中斷允許控制位ET1 定時器 1 中斷允許控制位EX1 外部中斷 1 允許控制位ET0 定時器 0 中斷允許控制位EX0 外部中斷 0 允許控制位 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器介紹 功能介紹DS18B20 這款型號的溫度傳感器是由 DALLAS 半導(dǎo)體公司研制出來的，它是一種在舊的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的智能溫度傳感器，傳統(tǒng)的溫度傳感器是由熱敏電阻作為主要元件的器件，改進(jìn)后的傳感器能夠直接讀出被測物體的溫度，并且在實際的的操作中可通過軟件編程來實現(xiàn)其他相對復(fù)雜的功能。DS18B20 提供 9 位溫度讀數(shù)，用來顯示器件的溫度數(shù)值 [6]。特性：●與單片機相互通訊時只要一根接口線就行了，實現(xiàn)雙工通訊功能●用來測量溫度的范圍是55℃～+125℃，℃ ●幾個DS18B20可以掛在一條的總線上，但是數(shù)量不能超過8個●工作電源3～5V/DC ●在測量溫度時，不要任何多余的元件，直接測出溫度●可以一次讀出9位溫度數(shù)字值 ●把溫度轉(zhuǎn)化成為數(shù)字量，只需要1秒左右的時間●用戶可以自己設(shè)置溫度上下限的告警值 內(nèi)部存儲器介紹圖25的方框圖表示DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：1)64位激光lasered ROM；2)溫度靈敏元件；3)非易失性溫度告警觸發(fā)器TH和TL 。合肥師范學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）64位 ROM和單線接口存儲器與控制邏輯高速緩存高溫觸發(fā)器 TH配置寄存器低溫觸發(fā)器 TL溫度傳感器8 位 CRC 發(fā)生器CVdd圖 25 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如果一根總線上有多個DS18B20器件，那么可以只選出一個DS18B20指定，還可以給連接在總線上的處理器指出存在多少個器件及其類型。在接單個總線的時候，ROM操作在未開始之前，還不可以使用器件內(nèi)部的操作系統(tǒng)，處理器首先必須提供五種ROM操作命令之一：1)Read ROM( 讀ROM)，2)Match ROM(符合ROM)，3)Search ROM(搜索ROM)，4)Skip ROM(跳過ROM) ，或 5)Alarm Search（告警搜索）。上述的命令都是對每一個溫度傳感器器件進(jìn)行操作，操作的部分是64位激光ROM部分。DS18B20中的溫度傳感部分是用來測量被測物體的溫度，下面用一個測得的12位溫度值轉(zhuǎn)化為例：用2個字節(jié)16位有符號的二進(jìn)制補碼形式來提供數(shù)值，℃/LSB的形式表達(dá)出來，S 是用來表示符號位，如下表 24。表24 DS18B2022 位溫度數(shù)據(jù)bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0LS Byte 23 22 21 20 21 22 23 24bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8MS Byte S S S S S 26 25 24表24是將 12位溫度值經(jīng)過轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)，是12位，將轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)存儲在DS18B20的兩個數(shù)據(jù)存儲器中。字節(jié)的前面5位是符號位，用來判斷測到的溫度的正負(fù)。如果測到被測物體的溫度值大于0，那么高字節(jié)前面的5位都是0，只要將測來的數(shù)值用來，就能得到實際的溫度；如果測到被測物體的溫度值小于0，那么高字節(jié)前面的5位都是1，將測到的數(shù)值來取反加1，就可以能夠得到實際的溫度。如下表25為DS18B20的溫度 /數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系。合肥師范學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）表 25 DS18B20 的溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT(BINARY)DIGITAL OUTPUT(HEX)+125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0h+85℃ 0000 0101 0101 0000 0550h+℃ 0000 0001 1001 0001 0191h+℃ 0000 0000 1010 0010 00A2h+℃ 0000 0000 0000 1000 0008h+0℃ 0000 0000 0000 0000 0000 h℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8h℃ 1111 1111 0101 1110 FF5Eh℃ 1111 1110 0110 1111 FE6Fh55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90h溫度傳感部分采集轉(zhuǎn)化后得來的數(shù)據(jù)，一般是放到 DS18B20 的暫存存儲器中。DS18B20 的暫存存儲器有 8 個字節(jié)，字節(jié)的區(qū)域是連續(xù)的。前面兩個字節(jié)是用來保存測來的溫度信息，第一個字節(jié)放入的是 DS18B20 測來的溫度值的低八位內(nèi)容，第二個字節(jié)放入的是 DS18B20 測得的溫度值的高八位部分。第三個和第四個字節(jié)是設(shè)置溫度告警的上限與下限的易失性保存，第五個字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性保存，當(dāng)這三個字節(jié)在上電復(fù)位狀態(tài)時，字節(jié)中的內(nèi)容都會被刷新。第六、七、八個字節(jié)用于內(nèi)部溫度數(shù)值的計算，第九字節(jié)是用來檢查冗余字節(jié)，如下表 26 為暫存寄存器的分布。表 26 DS18B20 暫存寄存器分布寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址溫度最低數(shù)字位溫度最低數(shù)字位高溫限值低溫限值保留保留計數(shù)剩余值每度計數(shù)值CRC 校驗01234567 8 ROM操作命令如果處理器檢測到總線掛有溫度傳感器，便發(fā)出傳感器ROM中的的五種操作命令之合肥師范學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）一，所有的操作命令都是一個字節(jié)。Read ROM(讀 ROM) [33h]此命令是允許連接總線上的處理器讀取DS18B20的8位產(chǎn)品系列編號，唯一的48位產(chǎn)品序列號以及8位的冗余校驗碼。Match ROM(符合ROM) [55h]在與ROM中的命令匹配后，繼續(xù)以64位的ROM數(shù)據(jù)序列，允許連接在總線上的處理器對多個DS18B20中某個特定的傳感器，進(jìn)行讀寫。Skip ROM(跳過ROM) [CCh]此命令是用來尋找與64位ROM中的序列號相匹配的DS18B20地址，這樣才能響應(yīng)后面的操作命令。所有的與64位ROM序列號不匹配的外掛傳感器，都將等待復(fù)位脈沖的到來。earch ROM(搜索 ROM) [F0h]此命令允許總線上的處理器使用一種消去elimination處理命令，來識別總線上所有外掛器件的64位序列號 [7]。 顯示模塊設(shè)計LED 顯示數(shù)碼管一般正向壓降的都是 ～2V，額定電流為 10mA，通過最大的電流為 40mA[8]。 根據(jù)各種不同管接線的方式，可將數(shù)碼管分成共陰極型和共陽極型。根據(jù)要求，本設(shè)計采用 4 位共陽 LED 數(shù)碼管，從 P0 口輸出段碼，列掃描用 P0 口來實現(xiàn)。下圖26 中數(shù)碼管采用的是 8 位七段共陽數(shù)碼管，其中 A~DP 段分別接到單片機的 P0 口，由單片機輸出的 P0 口數(shù)據(jù)來決定段碼值，位選碼 4 分別接到單片機的、由單片機來決定當(dāng)前該顯示的是哪一位。在圖中還有 8 個電阻，連接在 P0 口上，用作 P0 口的上拉電阻，保證 P0 口沒有數(shù)據(jù)輸出時候處于高電平狀態(tài)。 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)合肥師范學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）圖 26 LED 共陽數(shù)碼管結(jié)構(gòu) 共陽數(shù)碼管數(shù)字編碼共陽數(shù)碼管數(shù)字編碼見下表 27。 表 27 共陽數(shù)碼管數(shù)字編碼顯示數(shù)字共陽極字段碼0 C0H1 F9H2 A4H3 B0H4 99H5 92H6 82H7 F8H8 80H9 90H 按鍵電路的設(shè)計 鍵盤實際是就是很多案件的一種組合，按鍵的按下與否形成一個高低電平，主控芯片 CPU 通過高低電平來識別所需信號，進(jìn)而使程序進(jìn)行下一步的操作。鍵盤操作的軟硬件的設(shè)計有以下幾個方面的問題： 對于此設(shè)計來說我們要準(zhǔn)確的顯示我們所要對應(yīng)的信息，每按一次按鍵要顯示所要顯示的信息。這按鍵是主要用來控制溫度而設(shè)計的。這樣比鍵盤操作方便，也比較實惠。按鍵電路采用中斷模