【文章內(nèi)容簡介】 ，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 AT89C51有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是閑散模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器PCON中的PD和IDL位來實現(xiàn)的。PD是掉電模式，當PD=1時，激活掉電工作模式，單片機進入掉電工作狀態(tài)。IDL是閑散等待方式，當IDL=1，激活閑散工作狀態(tài)，單片機進入睡眠狀態(tài)。如需要同時進入兩種工作模式，即PD和IDL同時為1，則先激活掉電模式。 在閑散工作模式狀態(tài)，中央處理器CPU保持睡眠狀態(tài)，而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時，片內(nèi)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。閑散模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。終止閑散工作模式的方法有兩種，一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL被硬件清除，即刻終止閑散工作模式。程序會首先影響中斷，進入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序，并緊隨RETI指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入閑散工作模式，那條指令后面的一條指令。二是通過硬件復位也可將閑散工作模式終止。 需要注意的是：當由硬件復位來終止閑散工作模式時，中央處理器CPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復位操作，硬件復位脈沖要保持兩個機器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止中央處理器CPU訪問片內(nèi)RAM，而允許訪問其他端口，為了避免可能對端口產(chǎn)生的意外寫入：激活閑散模式的那條指令后面的一條指令不應是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中指掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將從新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內(nèi)容，在VCC恢復到正常工作電平前，復位應無效切必須保持一定時間以使振蕩器從新啟動并穩(wěn)定工作。 閑散和掉電模式外部引腳狀態(tài)模式程序存儲器ALEP0P1P2P3閑散模式內(nèi)部11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)閑散模式內(nèi)部11浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)掉電模式外部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)掉電模式外部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)AT89C51可使用對芯片上的三個加密位LB1，LB2，LB3進行編程（P）或不編程（U）： LBLBLB3功能表程序加密位保護類型1UUU沒有程序保護功能2PUU禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行MOVC指令讀取內(nèi)部程序存儲器的內(nèi)容3PPU除上表功能外，還禁止程序校驗4PPP除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行 當LB1被編程時，在復位期間，EA端的電平被鎖存，如果單片機上電后一直沒有復位，鎖存起來的初始值是一個不確定數(shù)，這個不確定數(shù)會一直保存到真正復位位置。為了使單片機正常工作，被鎖存的EA電平與這個引腳當前輯電平一致。機密位只能通過整片擦除的方法清除。 DS18B20溫度傳感器 溫度是日常生活中經(jīng)常遇到的一個物理量，它也是科研和生產(chǎn)中最常見、最基本的產(chǎn)量之一。在很多場合都需要對溫度進行測控，而溫度測控離不開溫度傳感器，因此，掌握正確的測溫方法及溫度傳感器的使用方法極為重要。 常用的測溫方法 物體受熱后溫度就要升高，任何兩個溫度不同的物體相接觸都必然產(chǎn)生熱交換，直到兩者的溫度達到平衡為止。據(jù)此，可以選擇某種溫度傳感器與被測物體接觸進行溫度測量，這種方法稱為接觸式測溫。接觸式測溫常用于較低溫度的測量。此外，物體受熱后溫度升高的同時還伴有熱輻射，因此，可利用溫度傳感器接收被測物體在不同溫度下輻射能量的不同來測量溫度，這種測溫方法稱為非接觸式測溫。非接觸式測溫常用于高溫測量。 溫度傳感器產(chǎn)品分類 目前，溫度傳感器沒有統(tǒng)一的分類方法。按輸出量分類有模擬式溫度傳感器和數(shù)字式溫度傳感器。按測溫方式分類有接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。按類型分類有分立式溫度傳感器（含敏感元件）、模擬集成式溫度傳感器和智能溫度傳感器（即數(shù)字溫度傳感器）。模擬式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的模擬量信號。其特點是輸出響應速度較快和MPU（微處理器）接口較復雜。數(shù)字式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的數(shù)字量，同模擬輸出相比，它輸出響應較慢，但容易與MPU接口。下面對工程中常用的溫度傳感器做簡單介紹。 電阻式溫度傳感器分為熱電阻式溫度傳感器和熱敏電阻溫度傳感器，他們的特點是自身的電阻值隨溫度而變化。熱敏電阻式利用半導體材料制成的敏感組件，通常所用的熱敏電阻溫度傳感器都是具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，它的電阻率受溫度的影響很大，而且隨溫度的升高而減少，簡稱NTC。其優(yōu)點是靈敏度高，體積小，壽命長，工作穩(wěn)定，易于實現(xiàn)遠距離；缺點是互換性差，非線性嚴重。 利用熱電阻溫度系數(shù)隨溫度變化的特性而制成的溫度傳感器。稱為熱電阻溫度傳感器。對于大多數(shù)金屬導體，其電阻值都具有隨溫度升高而增大的特性。由于純金屬的溫度系數(shù)比合金的高，因此均采用純金屬作為熱電阻組件。常用的金屬導體材料有鉑、銅、鐵和鎳。 熱電偶是一種傳統(tǒng)的溫度傳感器，其測溫范圍一般為50到+1600℃，最高可達+2800℃，并且有較高的測量精度。另外，熱電偶產(chǎn)品已實現(xiàn)標準化、系列化，使用時易于選擇，可方便地用計算機做線性補償，因此，至今在測溫領(lǐng)域內(nèi)仍被廣泛使用。它的理論基礎(chǔ)是建立在熱電效應上，將熱能轉(zhuǎn)化為電能。 集成傳感器是采用硅半導體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀80年代問世的。它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC，它屬于最簡單的一種集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一（僅測量溫度）、測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準。外圍電路簡單，它是目前在國內(nèi)外應用較為普遍的一種集成傳感器。 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。智能溫度傳感器是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)的結(jié)晶，它也是集成溫度傳感器領(lǐng)域中最具活力和發(fā)展前途的一種新產(chǎn)品。目前，行許多著名的集成電路生產(chǎn)已開發(fā)出上百種智能溫度傳感器產(chǎn)品。智能溫度傳感器具有以下三個顯著特點：第一，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）；第二，能以最簡方式構(gòu)成高性價比、多功能的智能化溫度測控系統(tǒng)；第三，它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實現(xiàn)測試功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D傳感器、存儲器（或寄存器）和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路控制器、中央控制器（CPU）、隨機存取儲存器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。 溫度傳感器的選擇 在介紹溫度傳感器的選擇原則之前，首先介紹在測控系統(tǒng)中選擇傳感器的總原則，本原則適用于各種傳感器的選擇。 現(xiàn)代傳感器在原理和結(jié)構(gòu)上千差萬別，如何根據(jù)具體的測控目的、測控對象以及測控環(huán)境合理地選擇傳感器，是單片機測控系統(tǒng)首先要解決的溫度。當傳感器選定之后，與之相配套的測控電路也就可以確定了。測控結(jié)果的成敗，在很大程度取決于傳感器的選擇是否合理。作為單片機測控系統(tǒng)前向通道的關(guān)鍵部件，在選擇傳感器時應考慮一下幾個方面： （1）根據(jù)測控對象與測控環(huán)境確定傳感器的類型 首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選擇，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量對象的特點和傳感器的使用條件綜合考慮一下一些具體問題：1）傳感器的量程；2）被測位置對傳感器體積的要求；3）測量方式為接觸式還是非接觸式；4）傳感器信號的引出是有線還是無線；5）是購買傳感器還是自行研制傳感器以及價格因素等。 在綜合考慮上述因素之后就能確定選擇何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標。 （2）靈敏度的選擇 通常情況下，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。 （3）頻率響應特性 傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，傳感器的頻率響應好，可測的信號頻率范圍就寬，傳感器的輸出信號必須在允許的頻率范圍內(nèi)保持不失真，實際上傳感器的響應總有一定得延遲，希望延遲時間越來越好。 （4）線性范圍 傳感器的線形范圍是指輸出信號與輸入量成正比的范圍。從理論上講，在此范圍內(nèi)靈敏度應保持定值。傳感器的線性范圍越寬，其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當傳感器的種類確定之后首先要看其量程是否滿足要求。 （5）穩(wěn)定性 傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應能力。 （6）精度的選擇 精度是傳感器的一個重要的性能指標，它是關(guān)系到整個測控系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要能滿足整個測控系統(tǒng)的精度要求就可以了，不必選得太高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。 溫度傳感器技術(shù)被廣泛應用于消費類電子產(chǎn)品、玩具、家用電子產(chǎn)品、工業(yè)測控系統(tǒng)以及個人計算機應用中。傳統(tǒng)上分立式溫度傳感器是最常用的溫度傳感器元件，而集成溫度傳感器特點是測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單，它是目前在國內(nèi)外應用最為普遍的一種溫度傳感器。 綜上所述，不同的傳感器具有不同的應用場合，由于在溫度測控系統(tǒng)中，傳感器是前向通道的關(guān)鍵部件，因此選擇合適的傳感器是非常重要的。選擇的原則要考慮溫度范圍、溫控精度、測溫場合、價格等幾方面的因素。 DS18B20概述 DS18B20數(shù)字溫度計提供912位攝氏溫度測量而且有一個高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失而改變的報警功能。DS18B20通過一個單線接口發(fā)送或接受信息，因此在中央處理器和DS18B20之間僅需一條連接線。它的測溫范圍為55~ +125℃， 精度為177。5℃。除此之外，DS18B20能直接從單線通訊上級去能量，出去對外部電源的要求。 每個DS18B20都有個獨特的64位序列號，從而允許多只DS18B20同時連載一根單總線上；因此，很簡單就可以用一個為微處理器去控制很多覆蓋在一大片區(qū)域的DS18B20。這一特性在很多控制方面非常有用。 詳細的引腳說明8引SPIC封裝T09封裝符號說明51GND接地引腳42DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。對于單線操作：樓極開路。當工作寄生電源模式時用來提供電源33VDD可選的VDD引腳。工作與寄生電源模式時VDD必須接地。（注：所有上表未提及的引腳都無連接） DS18B20測溫操作 DS18B20的核心功能是它的直接讀數(shù)的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9，10，11或12位，℃，℃，℃℃增量遞增。在上電狀態(tài)下默認精度為12位。 DS18B20啟動后保持低功耗等待狀態(tài)；當需要執(zhí)行溫度測量和AD轉(zhuǎn)換時，總線控制器必須發(fā)出[44h]命令。在那之后，嬋真的溫度數(shù)據(jù)以兩個字節(jié)的形式被存儲到高速暫存器的溫度寄存器中， DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當DS18B20由外部電源供電時總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時序”，DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換中返回0，除非在進入溫度轉(zhuǎn)換時總線被強上拉拉高，否則不會有返回值。 溫度寄存器格式LSbit7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0MSSSSSSbit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 11 bit 10 bit 9 bit 8 溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系溫度 ℃數(shù)據(jù)輸出（二進制）數(shù)據(jù)輸出（十六進制）+1250000 0111 1101 000007D0h+850000 0101 0101 00000550h+0000 0001 1001 00010191h+0000 0000 1010 00100