【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 特殊功能寄存器和 RAM 的高 128字節(jié)的地址是一樣的，但是它們?cè)谖锢砩鲜欠珠_的。當(dāng)指令訪問高 128字節(jié)時(shí)，是訪問 RAM還是訪問特殊功能寄存器將取決 于這條指令的尋址方式。一般情況下，在直接尋址的方式下將會(huì)訪問特殊功能寄存器。 STC89C52串行口控制寄存器 SCON 表 33 SCON 控制位的分布 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 控制位 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI ◆ SM0、 SM1是單片機(jī)串口工作方式選擇位 表 34 串行口工作方式 SM0 SM1 工作方式 0 0 方式 0：移位寄存器方式 0 1 方式 1： 8位 UART，波特率可變 1 0 方式 2： 9位 UART,波特率為 fosc/64或 fosc/32 1 1 方式 3： 9位 UART，波特率可變 ◆ SM2 ： 多機(jī)通訊控允許控制位。當(dāng)單片機(jī)處于工作方式 2或者工作方式 3 的時(shí)候，如果 SM2和 REN 同時(shí)為高電平，那么從機(jī)就只有在接收到 RB8=1 的時(shí)候才會(huì)激活中斷請(qǐng)求標(biāo)志位（ RI），并且向主機(jī)發(fā)送中斷請(qǐng)求。從機(jī)只有在復(fù)位之后才會(huì)接收到 RB8=0 的數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)處于方式 1工作時(shí)，如果 SM2 為高電平，那么要置位中斷請(qǐng)求 標(biāo)志位就必須要接收到有效的停止位；在方式0時(shí)， SM2應(yīng)為 0。 ◆ REN：?jiǎn)⒂?/禁用串行接收控制位。該孔志偉由軟件來置位。當(dāng) REN=1 時(shí)，串口處于接收的狀態(tài)，此時(shí)就可以啟動(dòng)串口的接收器 REX,開始接收數(shù)據(jù)；當(dāng) REN=0的時(shí)候，就至今接收數(shù)據(jù)。 ◆ TB8：當(dāng)串口通信工作在方式 2或方式 3時(shí)，改位為要發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，也是由軟件來置位。 STC89C52 中斷系統(tǒng) 第 10 頁 共 37 頁 STC89C52有 6個(gè)中斷源： INT0和 INT1是兩個(gè)外部中斷， T0、 T T2是三個(gè)中斷定時(shí)器，另外還有一個(gè)串行中斷。 每一個(gè)中斷源都可以通過執(zhí)行指定的代碼來使中斷源有效或者無效。 表 35 中斷允許控制位 符號(hào) 位地址 功能 EA 中斷允許控制位， EA=0，中斷總禁止； EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定 預(yù)留 ET2 定時(shí)器 2中斷允許控制位 ES 串行口中斷允許控制位 ET1 定時(shí)器 1中斷允許控制位 EX1 外部中斷 1允許控制位 ET0 定時(shí)器 0中斷允許控制位 EX0 外部中斷 0允許控制位 STC89C52的空閑模式 當(dāng)單片機(jī)處于空閑模式時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的 CPU就會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，但是單片機(jī)上的所有外部設(shè)備都會(huì)繼續(xù)保持激活的狀態(tài)。單片機(jī)可以通過執(zhí)行特定的指令進(jìn)入該狀態(tài)。單片機(jī)處于該種狀態(tài)是，單片機(jī)內(nèi)部的 RAM和特殊功能寄存器上的數(shù)據(jù)將保持不變。 結(jié)束空間模式可以通過軟件的中斷或者硬件的復(fù)位來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)使用硬件復(fù)位來結(jié)束空閑模式時(shí)，就需要 2個(gè)機(jī)器周期的復(fù)位信號(hào)，此時(shí)，單片機(jī)將禁止訪問內(nèi)部 RAM上的信息，只可以控制訪問端口的引腳。當(dāng)使用硬件復(fù)位的方法來終止空閑狀態(tài)時(shí)，為了避免預(yù)料不到的寫端 口，在激活空閑模式的指令的下一條指令就不應(yīng)該是寫端口或者是寫外部存儲(chǔ)器。 STC89C52的掉電模式 STC89C52提供掉電模式，當(dāng)單片機(jī)處于掉電模式時(shí)，晶振將停止工作，但是在這其間片 RAM內(nèi)和特殊功能寄存器上的值將保持不變。最后一條指令的執(zhí)行將激活掉電模式。 表 36 空閑模式和掉電模式下的外部引腳狀態(tài) 第 11 頁 共 37 頁 模式 程序存儲(chǔ)器 ALE PESN PORT0 PORT1 PORT2 PORT3 空閑 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 空閑 外部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電 內(nèi)部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電 外部 0 0 浮空 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) STC89C52 最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路除了電源外，還應(yīng)該包括單片機(jī)、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 33所示： 圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC89C52最小系統(tǒng)由兩部分組成，現(xiàn)介紹如下： 第 12 頁 共 37 頁 時(shí)鐘電路 STC89C52 單片機(jī)的 XTAL1 引腳為高增益反相放大器的輸入端， XTAL2 引腳為高增益反相放大器的輸出端。自激震蕩電路就是在 XTAL1與 XTAL2之間接入一個(gè)晶振和一個(gè)微調(diào)電容。 STC89C52的時(shí)鐘頻率為 12MHz。 圖 34 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 STC89C52的 第 9引腳（ Rest）為復(fù)位引腳。當(dāng)該引腳被拉高保持 2個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)，單片機(jī)將產(chǎn)生復(fù)位。例如當(dāng)晶振是 12MHz 時(shí)，時(shí)鐘周期為 1us，機(jī)器周期為 6us，因此，當(dāng)?shù)?9 引腳接高電平并保持在 12us 以上，單片機(jī)就會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。復(fù)位電路有 2 種連接方式，即上電復(fù) 位和手動(dòng)復(fù)位。上電復(fù)位電路中， RST 引腳上串接了一個(gè)電容，當(dāng)復(fù)位引腳接 +5v 電源時(shí)，電容處于充電狀態(tài)，當(dāng)充電結(jié)束后，電容相當(dāng)于斷開 。 而在手動(dòng)復(fù)位電路中，是在 RST引腳所串接的電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，電容就處于充電狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，電容處于放電狀態(tài)，放電時(shí)復(fù)位引腳處于高電平，從而達(dá)到復(fù)位的目的。 第 13 頁 共 37 頁 圖 35 復(fù)位電路 傳感器采集模塊 單片機(jī)是本系統(tǒng)的主控芯片，那么傳感器檢測(cè)到的信號(hào)就要通過通信模塊傳給單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行分析處理。那么如何準(zhǔn)確的確定外界環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)就顯 得十分重要。 傳感器在完成檢測(cè)和控制中起到十分重要的作用，是檢測(cè)和控制過程中的關(guān)鍵所在，如是沒有傳感器對(duì)環(huán)境參數(shù)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和轉(zhuǎn)換，控制中心就沒有辦法對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析處理并作出相應(yīng)的控制。當(dāng)今生產(chǎn)生活中的自動(dòng)控制控制系統(tǒng)，相當(dāng)一部分是依賴與各種傳感器來采集要控制的各種參數(shù)，然后把數(shù)據(jù)傳給控制中心，這樣系統(tǒng)才會(huì)工作在最適合的狀態(tài)。 雖然市面上大多數(shù)傳感器在設(shè)計(jì)上都可以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，但是從硬件電路設(shè)計(jì)和性價(jià)比上考慮，本系統(tǒng)傳感器采用進(jìn)口的 SHT10溫濕度傳感器。 SHT10傳感器簡(jiǎn)介 SHT10傳感器是 Sensirion溫濕度傳感器家族中的貼片封裝系列。該傳感器具有響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。 敏感元件的傳感器和信號(hào)處理電路集成在一塊電路板，一個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出的校準(zhǔn)。 CMOSens 技術(shù)是 Sensirion公司的專利技術(shù)，該技術(shù) SHT10中得到了應(yīng)用。CMOSens 技術(shù)可以保證產(chǎn)品具有更高的穩(wěn)定性和杰出的穩(wěn)定性。 SHT10傳感器在同一個(gè)芯片上包 第 14 頁 共 37 頁 含了一個(gè)電容性的測(cè)濕度敏感元器件和一個(gè)用能隙材料制成的測(cè)溫元件。并通過無縫連接技術(shù)與14位的 A/D轉(zhuǎn)換器和串行接口電路連接在一起。 每一個(gè) SHT10傳感器都會(huì)在極其精確地腔室中進(jìn)行標(biāo)定，而且用于校準(zhǔn)的系數(shù)會(huì)用標(biāo)準(zhǔn)的程序形式在 OTP內(nèi)存中存儲(chǔ)下來。這些數(shù)據(jù)將用來在內(nèi)部信號(hào)的校準(zhǔn)。 SHT10的串口和內(nèi)部的電壓調(diào)整時(shí)采用兩線制的，這使得 SHT的外圍電路極其簡(jiǎn)單。 SHT10溫濕度傳感器憑借其體積小、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。 SHT10采用 LCC 封裝，可以使用標(biāo)準(zhǔn)回流焊接。 圖 36 SHT10 實(shí)物圖 SHT10引腳及接口定義 表 39 SHT10 引腳分配 VDD引腳 : SHT10 的供電電壓范圍為 , 建議為 。在電路的設(shè)計(jì)過程中可以在VDD和 GND之間一個(gè)濾波電容，一般為 100nF的電容。 第 15 頁 共 37 頁 SCK引腳 :該引腳是用來和主控芯片進(jìn)行同步通信的，因?yàn)樵诮涌陔娐分幸呀?jīng)包括了全靜態(tài)邏輯，所以 SCK不存在最小頻率。 DATA引腳 :為三態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)引腳，用于讀取傳感器的數(shù)據(jù) 。當(dāng)單片機(jī)向傳感器下達(dá)命令時(shí) , DATA 在 SCK 上升沿有效且在 SCK 高電平時(shí)必須保持穩(wěn)定。 DATA在 SCK 下降沿之后改變。為確保通訊安全， DATA的有效時(shí)間在 SCK 上升沿之前和下降沿之后應(yīng)該分別延長(zhǎng)至 TSU and THO。傳感器數(shù)據(jù)讀取的過程中 , 數(shù)據(jù)引腳是在 SCK變成低電平以后有效，并且要保持到下一個(gè) SCK 的下降沿 。 主控芯片驅(qū)動(dòng) DATA引腳為低電平，可以避免信號(hào)的沖突。需要一個(gè)外部的上拉電阻（一般取 10k）將信號(hào)上拉至高電平。一般的微處理器的 I/O接口電路中都會(huì)自帶上拉電阻。 SHT10電氣特性及典型應(yīng)用 SHT10能耗、電平的高低以及輸入電壓的大小都和電源有著密切的關(guān)系。電源引腳相對(duì)于地的絕對(duì)最大值為 +7V 和 。 如果長(zhǎng)時(shí)間的傳感器工作在絕對(duì)最大值，會(huì)影 響傳感器的穩(wěn)定性 。SHT10的電氣特性圖下表所示： 表 310 SHT10電氣特性 第 16 頁 共 37 頁 SHT10的典型應(yīng)用如圖所示： 圖 37 SHT10典型應(yīng)用 SHT10的通信 啟動(dòng)傳感器 ：第一，選擇電源電壓后給傳感器接通不低于 1V/ms電率的電源。通上電以后，傳感器將在 11ms后進(jìn)入休眠狀態(tài)，在進(jìn)入休眠狀態(tài)之前不允許對(duì)傳感器進(jìn)行通信。 發(fā)送命令： 傳感器初始化很簡(jiǎn)單，只要用一組“ 啟動(dòng)傳輸”時(shí)序就可以完成。它包括： 在 SCK時(shí)鐘 為高電平“ 1” 的時(shí)候 DATA變?yōu)榈碗娖健?0” ，然 后 在 SCK變 為 低 電平的時(shí)候 ，數(shù)據(jù) 端 DATA變成一個(gè)高 平 平 如下圖： 圖 38 SHT啟動(dòng)時(shí)序圖 第 17 頁 共 37 頁 SHT10的命令包含 3個(gè)地址位和 5個(gè)命令位。當(dāng)在第 8個(gè) SCK時(shí)鐘周期的下降沿結(jié)束之后， data引腳變?yōu)榈碗娖剑诰o接著的第 9個(gè) sck時(shí)鐘周期的下降沿結(jié)束之后， DATA恢復(fù)為高電平，這就說明 SHT10已經(jīng)正確的接受到命令。 表 311 SHT10命令集 溫濕度測(cè)量： 溫濕度的測(cè)量大約需要 20/80/320ms，分別對(duì)應(yīng) 8/12/14位測(cè)量。測(cè)量時(shí)首先需要發(fā)送一組指令（“ 00000101”代表相對(duì)濕度的測(cè)量， “ 00000011”代表測(cè)量溫度），然后控制器要等待測(cè)量結(jié)束。確切的測(cè)量時(shí)間和內(nèi)部晶振的速度有著密切的關(guān)系，誤差會(huì)在 30%的范圍內(nèi)變化。當(dāng) DATA引腳被拉至低電平時(shí)， SHT10進(jìn)入空閑狀態(tài)，并意味著測(cè)量的結(jié)束。當(dāng) SCK引腳再次被觸發(fā)之前， DATA引腳必須為低電平。這個(gè)信號(hào)用來來讀出數(shù)據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)