【文章內(nèi)容簡介】 這 組 口 線 分 時 轉(zhuǎn) 換 地 址 （ 低8 位 ） 和 數(shù) 據(jù) 總 線 復(fù) 用 ， 在 訪 問 期 間 激 活 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 。在 Flash 編 程 時 ， P0 口 接 收 指 令 字 節(jié) ， 而 在 程 序 校 驗 時 ， 輸 出 指 令 字節(jié) ， 校 驗 時 ， 要 求 外 接 上 拉 電 阻 。P 1 口 :P1 是 一 個 帶 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， P1 的 輸 出 緩 沖 級 可驅(qū) 動 （ 吸 收 或 輸 出 電 流 ） 4 個 TTL 邏 輯 門 電 路 。 對 端 口 寫 “1”， 通 過 內(nèi) 部的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 平 ， 此 時 可 作 輸 入 口 。 作 輸 入 口 使 用 時 ， 因 為 內(nèi)部 存 在 上 拉 電 阻 ， 某 個 引 腳 被 外 部 信 號 拉 低 時 會 輸 出 一 個 電 流 (IIL)。與 AT89C51 不 同 之 處 是 ， 和 還 可 分 別 作 為 定 時 /計 數(shù) 器 2 的 外 部 計 數(shù) 輸 入 （ ） 和 輸 入 ）P 2 口 :P2 是 一 個 帶 有 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， P2 的 輸 出 緩 沖 級 可驅(qū) 動 （ 吸 收 或 輸 出 電 流 ） 4 個 TTL 邏 輯 門 電 路 。 對 端 口 P2 寫 “1”， 通 過內(nèi) 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 平 ， 此 時 可 作 輸 入 口 ， 作 輸 入 口 使 用 時 ， 因基于單片機的數(shù)字溫度控制系統(tǒng)設(shè)計9為 內(nèi) 部 存 在 上 拉 電 阻 ， 某 個 引 腳 被 外 部 信 號 拉 低 時 會 輸 出 一 個 電 流 (IIL)。在 訪 問 外 部 程 序 存 儲 器 或 16 位 地 址 的 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 （ 例 如 執(zhí) 行MOVX @DPTR 指 令 ） 時 ， P2 口 送 出 高 8 位 地 址 數(shù) 據(jù) 。 在 訪 問 8 位 地 址 的 外部 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 （ 如 執(zhí) 行 MOVX @RI 指 令 ） 時 ， P2 口 輸 出 P2 鎖 存 器 的 內(nèi) 容 。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能RST：復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。1特殊功能寄存器：在 AT89C52 片內(nèi)存儲器中， 80HFFH 共 128 個單元為特殊功能寄存器（SFE），并非所有的地址都被定義，從 80H—FFH 共 128 個字節(jié)只有一部分被定義，還有相當一部分沒有定義。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。不應(yīng)將數(shù)據(jù)“1”寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0”。AT89C52 除了與 AT89C51 所有的定時/計數(shù)器 0 和定時/計數(shù)器 1 外，還增加了一個定時/計數(shù)器 2。定時/計數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2CONT2MOD，寄存器對（RCAO2H、RCAP2L）是定時器 2 在 16 位捕獲方式或 16 位自動重裝載方式下的捕獲/自動重裝載寄存器。1數(shù)據(jù)存儲器：AT89C52 有 256 個字節(jié)的內(nèi)部 RAM，80HFFH 高 128 個字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高 128 字節(jié)的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié)RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。1定時器 2：定時器 2 是一個 16 位定時/計數(shù)器。它既可當定時器使用，也可作為外部事件計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON 的 C/T2 位選擇。定時器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來選擇。定時器 2 由兩個 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成，在定時器工作方式中，每個機器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一個機器周期由 12 個振蕩時鐘構(gòu)成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。在計數(shù)工作方式時，當 T2 引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個機器周期的 5SP2 期間，對外部輸入進行采樣。若在第一個機器周期中采到的值為 1，而在下一個機器周期中采到的值為 0，則在緊跟著的下一個周期的S3P1 期間寄存器加 1。由于識別 1 至 0 的跳變需要 2 個機器周期（24 個振蕩周期），因此，最高計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次?；趩纹瑱C的數(shù)字溫度控制系統(tǒng)設(shè)計113 溫控原理及溫控傳感器選擇 PID 控制溫度控制器原理 電腦控制溫度控制器：采用 PID 模糊控制技術(shù),用先進的數(shù)碼技術(shù)通過Pvar、 Ivar、 Dvar（比例、積分、微分）三方面的結(jié)合調(diào)整形成一個模糊控制來解決慣性溫度誤差問題。 據(jù)了解，很多廠家在使用溫度控制器的過程中，往往碰到慣性溫度誤差的問題，苦于無法解決，依靠手工調(diào)壓來控制溫度。 創(chuàng)新，采用了 PID 模糊控制技術(shù)，較好地解決了慣性溫度誤差的問題。 傳統(tǒng)的溫度控制器，是利用熱電偶線在溫度化變化的情況下，產(chǎn)生變化的電流作為控制信號，對電器元件作定點的開關(guān)控制器。 傳統(tǒng)的溫度控制器的電熱元件一般以電熱棒、發(fā)熱圈為主，兩者里面都用發(fā)熱絲制成。發(fā)熱絲通過電流加熱時，通常達到 1000℃以上，所以發(fā)熱棒、發(fā)熱圈內(nèi)部溫度都很高。一般進行溫度控制的電器機械，其控制溫度多在 0400℃之間，所以，傳統(tǒng)的溫度控制器進行溫度控制期間，當被加熱器件溫度升高至設(shè)定溫度時，溫度控制器會發(fā)出信號停止加熱。但這時發(fā)熱棒或發(fā)熱圈的內(nèi)部溫度會高于 400℃，發(fā)熱棒、發(fā)熱圈還將會對被加熱的器件進行加熱，即使溫度控制器發(fā)出信號停止加熱，被加熱器件的溫度還往往繼續(xù)上升幾度，然后才開始下降。當下降到設(shè)定溫度的下限時，溫度控制器又開始發(fā)出加熱的信號，開始加熱，但發(fā)熱絲要把溫度傳遞到被加熱器件需要一定的時候，這就要視乎發(fā)熱絲與被加熱器件之間的介質(zhì)情況而定。通常開始重新加熱時，溫度繼續(xù)下降幾度。所以，傳統(tǒng)的定點開關(guān)控制溫度會有正負誤差幾度的現(xiàn)象，但這不是溫度控制器本身的問題，而是整個熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性問題，使溫度控制器控溫產(chǎn)生一種慣性溫度誤差。 要解決溫度控制器這個問題，采用 PID 模糊控制技術(shù)，是明智的選擇。PID 模糊控制，是針對以上的情況而制定的、新的溫度控制方案，用先進的數(shù)碼技術(shù)通過 Pvar、Ivar、 Dvar 三方面的結(jié)合調(diào)整，形成一個模糊控制，來解決慣性溫度誤差問題。 然而，在很多情況下，由于傳統(tǒng)的溫度控制器溫控方式存在較大的慣性溫度誤差，往往在要求精確的溫控時，很多人會放棄自動控制而采用調(diào)壓器來代替溫度控制器。當然，在電壓穩(wěn)定工作的速度不變、外界氣溫不變和空氣流動速度不變的情況下，這樣做是完全可以的，但要清楚地知道，以上的環(huán)境因素是不斷改變的，同時，用調(diào)壓器來代替溫度控制器時，必須在很大程度上靠人力調(diào)節(jié)，隨著工作環(huán)境的變化而用人手調(diào)好所需溫度的度數(shù)，然后靠相對穩(wěn)定的電壓來通電加熱，勉強運作，但這決不是自動控溫。當需要控溫的關(guān)鍵很多時，就會手忙腳亂。這樣，調(diào)壓器就派不上用場，因為靠人手不能同時調(diào)節(jié)那么多需要溫控的關(guān)鍵，只有采用 PID 模糊控制技術(shù)，才能解決這個問題，使操作得心應(yīng)手，運行暢順。 例如燙金機，其溫度要求比較穩(wěn)定，通常在正負 2℃以內(nèi)才能較好運作。高速燙金機燙制同一種產(chǎn)品圖案時，隨著速度加快，加熱速度也要相應(yīng)提高。這時，傳統(tǒng)的溫度控制器方式和采用調(diào)壓器操作就不能勝任，產(chǎn)品的質(zhì)量就不能保證，因為燙金之前必須要把燙金機的運轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)適當，用速度來遷就溫度控制器和調(diào)壓器的弱點。但是，如果采用 PID 模糊控制的溫度控制器，就能解決以上的問題，因為 PID 中的 P，即Pvar 功率變量控制，能隨著燙金機工作速度加快而加大功率輸出的百分量。 溫度傳感器簡介隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會對各種信息參數(shù)的準確度和精確度的要求都有了幾何級的增長，而如何準確而又迅速的獲得這些參數(shù)就需要受制于現(xiàn)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。在三大信息信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計算機技術(shù))中，傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器技術(shù)，在我國各領(lǐng)域已經(jīng)引用的非常廣泛，可以說是滲透到社會的每一個領(lǐng)域，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實時測量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義?；趩纹瑱C的數(shù)字溫度控制系統(tǒng)設(shè)計13測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(2)模擬集成溫度傳感器(3)智能集成溫度傳感器。目前的智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀90年代中期問世的，它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶，特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU)。社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展，本文將介紹智能集成溫度傳感器DS18B20的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并對以此傳感器，89S51單片機為控制器構(gòu)成的數(shù)字溫度測量裝置的工作原理及程序設(shè)計作了詳細的介紹。與傳統(tǒng)的溫度計相比，其具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確，輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫要求比較準確的場所，或科研實驗室使用。該設(shè)計控制器使用ATMEL公司的AT89S51單片機，測溫傳感器使用DALLAS公司DS18B20，用液晶來實現(xiàn)溫度顯示。本文主要是基于單片機控制下的溫度檢測系統(tǒng)，詳細介紹了其硬件和功能設(shè)計，并對其各功能模塊做了詳細介紹，其主要功能和指標如下：(1) 利用溫度傳感器（DS18B20）測量某一點環(huán)境溫度(2) 測量范圍為55℃～＋99℃，精度為177?！?3) 用液晶進行實際溫度值顯示(4) 能夠根據(jù)需要方便設(shè)定上下限報警溫度 溫度傳感器的選擇由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對較高。這里采用DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測溫元件。 溫控傳感器介紹 DS18B20 簡單介紹DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟。DALLAS 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。溫度測量范圍為55～+125 攝氏度，可編程為 9 位～12 位轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達 攝氏度，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶設(shè)定的報警溫度存儲在EEPROM 中，掉電后依然保存。被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠端引入，也可以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。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。DS18B20 的性能特點如下：(1)獨特的單線接口方式，DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊(2)DS18B20 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B2