【文章內(nèi)容簡介】 位地址（A0～A7）；P2口直接提供高8位地址（A8～A15）。 數(shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P口提供。 控制總線 （CB）：由部分P3口的第二功能狀態(tài)和4根獨(dú)立控制線RST、ALE、組成。 AT89S52芯片圖 AT89S52結(jié)構(gòu)圖 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各信號之間的相互關(guān)系。單片機(jī)本身就如一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號控制下嚴(yán)格地作。（1）時(shí)鐘信號的產(chǎn)生 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 電容器C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值的范圍在5pF30pF,典型值為30pF。晶振的頻率通常選擇兩種6MHz和12MHz。只要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接晶體振蕩器就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號。 （2）： 時(shí)鐘振蕩電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 復(fù)位電路是使單片機(jī)的CPU或系統(tǒng)中的其他部件處于某一確定的初始狀態(tài)，并從這上狀態(tài)開始工作。單片機(jī)常見的復(fù)位電路通常單片機(jī)復(fù)位電路有兩種：上電復(fù)位電路，按鍵復(fù)位電路。上電復(fù)位電路：上電復(fù)位是單片機(jī)上電時(shí)復(fù)位操作，保證單片機(jī)上電后立即進(jìn)入規(guī)定的復(fù)位狀態(tài)。它利用的是電容充電的原理來實(shí)現(xiàn)的。按鍵復(fù)位電路：它不僅具有上電復(fù)位電路的功能，同時(shí)它的操作比上電復(fù)位電路的操作要簡單的多。如果要實(shí)現(xiàn)復(fù)位的話，只要按下RST鍵即可。它主要是利用電阻的分壓來實(shí)現(xiàn)的，在此設(shè)計(jì)中，采用按鍵復(fù)位電路。 按鍵復(fù)位電路復(fù)位電路工作原理：上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。上電瞬間RST引腳的高電平將逐漸下降。RST引腳的高電平只要保持足夠的時(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。上電與按鍵均有效的復(fù)位電路不僅在上電時(shí)可以自動(dòng)復(fù)位，而且在單片機(jī)運(yùn)行期間，利用按鍵也可以完成復(fù)位操作。本設(shè)計(jì)選用上電復(fù)位電路。 溫度傳感器電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器的種類眾多，DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器適合在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場合。DS18B20的主要特點(diǎn)：超小的體積，超低的硬件開銷，抗干擾能力強(qiáng)，精度高。DS18B20的主要特征：全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出 先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信最高12位分辨率， 12位分辨率時(shí)的最大工作周期為750毫秒 可選擇寄生工作方式 檢測溫度范圍為–55176。C ~+125176。C (–67176。F ~+257176。F)內(nèi)置EEPROM，限溫報(bào)警功能 64位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號，方便多機(jī)掛接 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng) DS18B20工作原理及應(yīng)用：DS18B20的溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。DS18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，分別是：ROM 只讀存儲(chǔ)器：用于存放DS18B20的ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號，最后8位是以上56位的CRC碼（冗余校驗(yàn)）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。DS18B20共64位ROM。RAM 數(shù)據(jù)暫存器：用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20共9個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為8位。第2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。第5個(gè)字節(jié)則是用戶第3個(gè)EEPROM的鏡像。第8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。第9個(gè)字節(jié)為前8個(gè)字節(jié)的CRC碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。 DS18B20芯片與單片機(jī)的接口：DS18B20只需要接到控制器（單片機(jī)）的一個(gè)I/O口上，由于單總線為開漏。如要采用寄生工作方式，只要將VDD電源引腳與單總線并聯(lián)即可。但在程序設(shè)計(jì)中，寄生工作方式將會(huì)對總線的狀態(tài)有一些特殊的要求。微控制器控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求微控制器將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，然后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，微控制器收到此信號表示復(fù)位成功，如果沒有收到復(fù)位成功信號，則表示DS18B20出現(xiàn)問題，可以用來作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的故障提示、判斷信號。DS18B20的單總線數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)，決定了它嚴(yán)格的控制時(shí)序。微控制器寫1時(shí)，數(shù)據(jù)線必須先被拉至低電平，然后就被釋放，使數(shù)據(jù)線在寫時(shí)間片開始之后的15微秒之內(nèi)拉至高電平。微控制器寫0時(shí)，數(shù)據(jù)線必須先被拉至低電平且至少保持邏輯低電平60微秒。微控制器把數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平時(shí)，產(chǎn)生讀時(shí)間片，數(shù)據(jù)線必須保持在邏輯低電平至少1微秒；來自DS18B20的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)間片下降沿之后15微秒有效。因此，為了讀取從時(shí)間片開始算起15微秒的數(shù)據(jù)線狀態(tài)，微控制器必須停止把數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)至低電平。在讀時(shí)間片結(jié)束時(shí)，數(shù)據(jù)線經(jīng)過外部的上拉電阻拉回至高電平。所有讀時(shí)間片的最短持續(xù)期限為60微秒，各個(gè)讀時(shí)間片之間必須有最短為1微秒的恢復(fù)時(shí)間。讀數(shù)據(jù)寫060微秒15微秒45微秒15微秒45微秒15微秒DS18B20寫時(shí)間間隙寫1 DS18B20讀時(shí)間間隙 DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小與31天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能?！２捎秒p電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后背電源進(jìn)行小電流充電的能力。DS1302用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄上，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄，因此廣泛應(yīng)用于測量系統(tǒng)中。 DS1302的外部引腳分配各引腳的功能為： Vcc1：主電源；Vcc2：備份電源。當(dāng)Vcc2Vcc1+，由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2 Vcc1時(shí)，由Vcc1向DS1302供電。 SCLK：串行時(shí)鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出； I/O：三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線； ：輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。該引腳有兩個(gè)功能：一、開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；二、提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?（1）DS1302的工作原理 DS1302工作時(shí)為了對任何數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化，需要將復(fù)位腳（RST）置為高電平且將8位地址和命令信息裝入移位寄存器。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘（SCLK）的上升沿串行輸入，前8位指定訪問地址，命令字裝入移位寄存器后，在之后的時(shí)鐘周期，讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，寫操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)。時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8（8位地址+8位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下最多可達(dá)248的數(shù)據(jù)。 （2）DS1302的寄存器和控制命令 DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有12個(gè)，其中有7個(gè)寄存器（讀時(shí)81h～8Dh，寫時(shí)80h～8Ch），存放的數(shù)據(jù)格式為BCD碼形式。 DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器讀寄存器寫寄存器BIT7BIT6BIT5BIT4BI