【文章內(nèi)容簡介】 時,通過內(nèi)部上拉電阻變?yōu)楦唠娖?此時可以用作輸入端口。P0 口輸入端口使用,因為有內(nèi)部上拉電阻,外部信號會輸出一個電流。在Flash 編程和校驗時,P0 口接收低 8 位地址。在訪問外部程序存儲器或 16 外部數(shù)據(jù)存儲器時,P0 口送出高 8 位地址,訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,P0 口引腳的內(nèi)容,在整個訪問期間都不會改變。在 Flash 編程和校驗期間,P0 口也接收到高地址或一些控制信號。② P1 端口，該口是八個雙向 I / O 端口并帶有上拉電阻,P1 口輸出緩沖區(qū)可以驅(qū)動四個 TTL 的輸入。當(dāng)端口寫“1”時,通過內(nèi)部上拉電阻變?yōu)楦唠娖?此時可以用作輸入端口。P1 口輸入端口使用,因為有內(nèi)部上拉電阻,外部信號會輸出一個電流。在Flash 編程和校驗時,P1 口接收低 8 位地址。在訪問外部程序存儲器或 16 外部數(shù)據(jù)存儲器時,P1 口送出高 8 位地址,訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,P1 口引腳的內(nèi)容,在整個訪問期間都不會改變。在 Flash 編程和校驗期間,P1 口也接收到高地址或一些控制信號。另外， 與 可以配置成定時/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入端（）與定時/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入端（），如表 所示。16表 P1 口管腳復(fù)用功能端口引腳 復(fù)用功能 T2（定時器/計算器 2 的外部輸入端） T2EX（定時器/計算器 2 的外部觸發(fā)端和雙向控制） MOSI（用于在線編程） MISO（用于在線編程） SCK（用于在線編程）③P2 端口，該口是八個雙向 I / O 端口并帶有上拉電阻,P1 口輸出緩沖區(qū)可以驅(qū)動四個 TTL 的輸入。當(dāng)端口寫“1”時,通過內(nèi)部上拉電阻變?yōu)楦唠娖?此時可以用作輸入端口。P2 口輸入端口使用,因為有內(nèi)部上拉電阻,外部信號會輸出一個電流。在Flash 編程和校驗時,P1 口接收低 8 位地址。在訪問外部程序存儲器或 16 外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2 口送出高 8 位地址,訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,P2 口引腳的內(nèi)容,在整個訪問期間都不會改變。在 Flash 編程和校驗期間,P2 口也接收到高地址或一些控制信號。④P3 端口，該口是八個雙向 I / O 端口并帶有上拉電阻,P3 口輸出緩沖區(qū)可以驅(qū)動四個 TTL 的輸入。當(dāng)端口寫“1”時,通過內(nèi)部上拉電阻變?yōu)楦唠娖?此時可以用作輸入端口。P3 口輸入端口使用,因為有內(nèi)部上拉電阻,外部信號會輸出一個電流。在Flash 編程和校驗時,P3 口接收低 8 位地址。表 P3 端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時器 0 的外部輸入）17 T1（定時器 1 的外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 復(fù)位輸入端。在振蕩器運行時，在此腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使其單片機復(fù)位?？撮T狗定時器（Watchdog）溢出后，該引腳會保持 98 個振蕩周期的高電平。在 SFR AUXR（地址 8EH）寄存器中的 DISRTO 位可以用于屏蔽這種功能。DISRTO位的默認(rèn)狀態(tài)，是復(fù)位高電平輸出功能使能。在存取外部存儲器時，這個輸出信號用于鎖存低字節(jié)地址。在對 Flash 存儲器編程時，這條引腳用于輸入編程脈沖 PROG。一般情況下，ALE 是振蕩器頻率的 6 分頻信號，可用于外部定時或時鐘。但是，在對外部數(shù)據(jù)存儲器每次存取中，會跳過一個 ALE 脈沖。在需要時，可以把地址 8EH 中的 SFR 寄存器的 0 位置為“1”，從而屏蔽 ALE 的工作；而只有在 MOVX 或 MOVC 指令執(zhí)行時 ALE 才被激活。在單片機處于外部執(zhí)行方式時，對 ALE 屏蔽位置“1”并不起作用。 程序存儲器允許信號。它用于讀外部程序存儲器。當(dāng) AT89S52 在執(zhí)行來自外部存儲器的指令時，每一個機器周期 PSEN 被激活 2 次。在對外部數(shù)據(jù)存儲器的每次存取中，PSEN 的 2 次激活會被跳過。為了確保單片機從地址為 0000H～FFFFH 的外部程序存儲器中讀取代碼，故要把 EA 接到 GND 端，即地端。但是，如果鎖定位 1 被編程，則 EA 在復(fù)位時被鎖存。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部程序時，EA 應(yīng)接到 Vcc。在對 Flash 存儲器編程時，這條引腳接收 12V 編程電壓 Vpp。 振蕩器的反相放大器輸入，內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 振蕩器的反相放大器輸出。 DS18B20 的介紹 DS18B20 的介紹18DS18B20 溫度傳感器是美國達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的一個先進(jìn)的智能溫度傳感器,和傳統(tǒng)的熱敏電阻傳感器相比,它可以直接讀出測量溫度,并且可以根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 9 ~ 12 數(shù)值的解讀方式。TO－92 封裝的 DS18B20 的引腳排列見圖 ，其引腳功能描述見表 。 圖 DS18B20 （底視圖）表 　DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述序號名稱 引腳功能描述1 GND 地信號2 DQ 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。DS18B20 的性能特點如下：●獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進(jìn)行通信；●多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；●無須外部器件；●可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ~；●零待機功耗；●溫度以 9 或 12 位數(shù)字；●用戶可定義報警設(shè)置；●報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；●負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20 采用 3 腳 PR－35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。19 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開始前八位是產(chǎn)品類型的編號,然后是每臺設(shè)備的惟一序列號,總共 48 位，最后八位是之前 56 位的 CRC 校驗碼,它也更 DS18B20 可以使用一線溝通的原因。溫度報警觸發(fā) TH 和 TL,但通過軟件編報警上下限。DS18B20 溫度傳感器內(nèi)部內(nèi)存還包括一個高速臨時 RAM 和非易失性的可抹去的EERAM。該 8 位存儲器,結(jié)構(gòu)如圖 3 顯示。前兩個字節(jié)包含測量溫度信息,第三和第四個字節(jié) TH 和 TL 副本,不是很穩(wěn)定,每次上電復(fù)位就會刷新。第五字節(jié)的配置寄存器,其內(nèi)容是用來確定溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20 的工作寄存器的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的精密溫度數(shù)值。字節(jié)定義如圖 3 顯示。低五位都是 1,TM 是一種工作模式,用于設(shè)置在工作模式或在 DS18B20 測試模式,DS18B20 的出廠設(shè)置為零,用戶需要自己改變,R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換精度位數(shù),設(shè)置分辨率。I/OC64 位R OM和單 線接口高速緩存存儲器與控制邏輯溫度傳感器高溫觸發(fā)器TH低溫觸發(fā)器 TL配置寄存器8 位 CRC 發(fā)生器Vdd20 TM R1 1R0 1 1 1 1....圖 　DS18B20 字節(jié)定義,DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時間越長,分辨率越高,所需的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間也更長。因此,在實際應(yīng)用中改變分辨率和轉(zhuǎn)換時間會較長。因此,在實際應(yīng)用要權(quán)衡考慮分辨率和轉(zhuǎn)換時間。高速臨時 RAM 8字節(jié)保持閑置,表現(xiàn)為邏輯1。第9字節(jié)可以讀以前所有八字節(jié)的 CRC 碼,可以用來測試數(shù)據(jù),以保證數(shù)據(jù)通信的正確性。當(dāng) DS18B20接收溫度轉(zhuǎn)換命令后,開始轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度以16位二進(jìn)制補碼形式存儲在高速臨時存儲的2字節(jié)。供應(yīng)鏈管理可以通過單一接口讀取數(shù)據(jù),優(yōu)先讀取低位數(shù)據(jù),然后是高位數(shù)據(jù),℃/ LSB 形式表示。當(dāng)符號位 S = 0,表示測量溫度為正值,可以轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為十進(jìn)制；當(dāng)符號位 S = 1,表示溫度測量值為負(fù),我們應(yīng)該首先將補充變?yōu)樵即a,然后計算十進(jìn)制值。表 2是部分的溫度對應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。溫度 LSB溫度 MSBTH 用戶字節(jié)1TL 用戶字節(jié)2配置寄存器 保留 保留 保留 CRC21表 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表R1 R0 分辨率/位 溫度最大轉(zhuǎn)換時間/ms0 0 9 0 1 10 1 0 11 3751 1 12 750DS18B20 溫度測量原理是這樣,設(shè)備的低溫度系數(shù)的晶體振蕩頻率由溫度的影響小,用于產(chǎn)生固定頻率脈沖信號減去計數(shù)器 1。高溫度系數(shù)與溫度變化晶體振蕩器的振蕩頻率明顯變化,生成的信號作為減法計數(shù)器 2 脈沖輸入。設(shè)備和一個計數(shù)門,當(dāng)計數(shù)門打開時,DS18B20 低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生時鐘脈沖計數(shù)和完成溫度測量。計數(shù)門開放時間從高溫度系數(shù)振蕩器決定,每次測量前,先 55℃ 對應(yīng)一個基地在減法計數(shù)器 1,溫度寄存器、計數(shù)器分別 1 和溫度寄存器是預(yù)設(shè)在 55℃對應(yīng)一個基值。減法計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。22表 　一部分溫度對應(yīng)值表溫度/℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示+125 0000 0111 1101 000007D0H+85 0000 0101 0101 00000550H+ 0000 0001 1001 00000191H+ 0000 0000 1010 000100A2H+ 0000 0000 0000 00100008H0 0000 0000 0000 10000000H 1111 1111 1111 0000FFF8H 1111 1111 0101 1110FF5EH 1111 1110 0110 1111FE6FH55 1111 1100 1001 0000FC90H DS18B20 溫度傳感器與單片機的接口電路DS18B20 可以使用兩種方法來供電的,一種是使用電源模式下,DS18B20 1 腳接地,2腳作為信號線,3 腳作為電源連接。另一種是寄生電源模式,如圖 顯示單片機端口接23單總線,以確保有效的 DS18B20 時鐘周期提供足夠的電流,可以使用一個 MOSFET 管完成總線的上拉。當(dāng)在寫內(nèi)存操作和 DS18B20 溫度 A / D 轉(zhuǎn)換操作,汽車必須有強烈的拉起,拉開時間最大 10 微妙。寄生電源方式 VDD 接地。由于單線只有一個根線,所以輸出接口必須三個狀態(tài)。由于 DS18B20 在一個 I / O 讀和寫數(shù)據(jù) ,因此,對讀、寫數(shù)據(jù)有一個相當(dāng)嚴(yán)格的時序要求。DS18B20 具有嚴(yán)格的通信協(xié)議,以確保所有的數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾個信號時序:初始化時間、閱讀時間,寫時序。所有的時序是將主機為主要設(shè)備,單總線設(shè)備作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)傳輸從主機主動開始寫計時開始,如果所需的單總線器件發(fā)送數(shù)據(jù),為了寫,主機應(yīng)該開始閱讀序列時完成的數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令傳輸都是低位在先。 DS18B20 的控制方法DS18B20 有六條控制命令，指令約定代碼操作說明 CCH：跳過掃描溫度傳感芯片序列號44H： 啟動 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 BEH ：讀度溫度值DS18B20 的復(fù)位時序 ：圖 DS18B20 復(fù)位時序圖　?。?） 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”?！　。?） 延時（該時間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點）　?。?） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”?！　。?） 延時 750 微秒（該時間的時間范圍可以從 480 到 960 微秒）?！　。?） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。24　?。?） 延時等待（如果初始化成功則在 15 到 60 毫秒時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由DS18B20 所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時控制）?！　。?） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時間算起）最少要 480 微秒?！　。?） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。DS18B20 的讀時序：對于 DS18B20 的讀時序分為讀 1 時序和讀 0 時序兩個過程。對 DS18B20 閱讀時隙從主機把單總線拉低后,在 15 秒內(nèi)將不得不釋放單總線,為了讓 DS18B20 數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€。至少需要 60us，在完成一個閱讀 DS18B20 時序的過程。圖 DS18B20 讀時序過程　?。?）將數(shù)據(jù)線拉高“1”?！　。?）延時 2 微秒。　?。?）將數(shù)據(jù)線拉低“0”。　?。?）延時 15 微秒?！　。?）將數(shù)據(jù)線拉高“1”?！　。?）延時 15 微秒。　?。?）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到 1 個狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。　?。?）延時 30 微秒。DS18B20 的寫時序：對于 DS18B20