【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)部 上拉電阻 來輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為 普通 的 I/O 口線外，更重要的是它的第二 作用見表 ， P3 口還 可以 接收一些用于 閃速存儲器 編程 和程序 校正檢驗(yàn) 的 控制信號 。 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入 ) TXD(串行輸出 ) INT0(外 部 中斷 0) INT1(外 部 中斷 1) T0(定時 /計(jì)數(shù)器 0 外部輸入 ) T1(定時 /計(jì)數(shù)器 1 外部輸入 ) WR(外部 的 數(shù)據(jù) memory 寫選通 ) RD(外部 的 數(shù)據(jù) memory 讀選通 ) 表 P3口第二功能表 RST 復(fù)位輸入 端口 。 在 振蕩器 進(jìn)行 工作時， 只要 RST引腳 出現(xiàn)兩個 及以上 機(jī)基于單片機(jī)的自動開關(guān)窗設(shè)計(jì) 7 器周期 的 高電平 就 將 單片機(jī) 復(fù)位。 ALE/PROG 當(dāng)訪問外部 的 程序 memory 或者 數(shù)據(jù) memory時， ALE輸出 的 脈沖信號就 用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 通常 情況下， ALE 以時鐘 的 振蕩頻率的 1/6固定的 輸出 脈沖信號，因此它可 用于 對外輸出時鐘 信號 或用于定時。 特別 注意的是：每當(dāng) 在 訪問 外部數(shù)據(jù) memory時將 會 跳過一個 ALE 脈沖。對 閃存 存儲器 編程期間， 這個 引腳 還 被當(dāng)做 輸入編程 的 脈沖（ PROG）。如 果 有必要，可 以 通過對 SFR區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位 進(jìn)行 置位，可禁止 ALE 進(jìn)行 操作。 這個 位置位 以 后，只有一條 MOVX 指令 和 MOVC 指令才能 夠 將 ALE 啟動 。 另 外， 這個 引腳 會被 稍微 拉高， 在 單片機(jī) 執(zhí)行外部 的 程序時，應(yīng) 該將 ALE 禁止位 設(shè)置 為 無效。 PSEN 程序儲存 使能 （ PSEN）輸出是外部程序 存儲器 的讀選通 脈沖 信號，當(dāng)AT89C52 由外部 程序 memory取指令（或數(shù)據(jù)）時， 在一個 機(jī)器周期 中 PSEN 有兩次是 有效 的 ，即輸出兩個脈沖 信號 。 與此同時 ，當(dāng)訪問 外部數(shù)據(jù) memory， 就 會 跳過兩次 PSEN 脈沖 信號。 EA/VPP 外部訪問允許。 如果想要 使 CPU 只是 訪問外部 的 程序存儲器 （地址為 0000H— FFFFH）， 那么 EA 端必須 為 低電平（接地）。如 EA 端接 Vcc 端， CPU 就會 執(zhí)行內(nèi)部 程序 memory 中的指令。 閃存 存儲器 編程 時，該 引腳 加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程 電壓 Vpp。 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。 在 AT89C52 片 內(nèi) memory 中， 80HFFH 的 共 128 個單元 是 SFR 并 不是 所有的地址都被定義，從 80H— FFH 只有一 小 部分 是 被定義 的 ，還有 一部 分 并 沒有 被 定義。對 于那些 沒有 被 定義的單元 進(jìn)行 讀寫 操作 是無效的， 不僅 讀出的 數(shù)據(jù)是 不確定 的 ， 而且 寫入的數(shù)據(jù)也將 被 丟失。這些 地址 單元在將來的 使用 中可能 會有 新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些 地址 單元 中數(shù)據(jù) 總是 為 “0” 。 AT89C52 有 256 個 Bit 的內(nèi)部 RAM， 80HFFH 高 128 個 Bit與 SFR地址是 相同 的，但物理上它們是 獨(dú)立 的。 當(dāng)一條指令訪問 的地址為 7FH 以上的內(nèi)部單元時，指令中 所 用 到 的 尋址方式 是 有區(qū)別 的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問 SFR。 定時器 0和定時器 1： AT89C52 的 定時器 0和定時器 1 的工作方式與 AT89C51 相同。 嘉興學(xué)院南湖學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 8 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動 借助單片機(jī) AT89C51實(shí)現(xiàn) 對四相步進(jìn) 電機(jī)的 控制時，需要通過 單片機(jī)的 I/O端口輸出具有一定時序的方波 信號 作為步進(jìn)電機(jī)的控制信號， 但 如果只是 靠 這個TTL電平 還是不能 直接驅(qū)動電機(jī)。如果 想用 74LS373對電機(jī)進(jìn)行 驅(qū)動 ， 那么 必須 要有 許多寄存器 的配合 才能 夠 驅(qū)動 電機(jī) ， 因此考慮 使用 ULN2020芯片 來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。 ULN2020是一種高 電 壓、大電流的達(dá)林頓陳 晶體管。每一對達(dá)林頓都串聯(lián)一個 電阻，在 5V工作電壓下與 TTL和 CMOS電路直接相連，可以直接處理需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。 ULN2020的灌電路可達(dá) 500mA，并且在關(guān)態(tài)是能夠承受 50V的電壓，可在高負(fù)載電流下并行輸出運(yùn)行。 電機(jī)驅(qū)動的關(guān)鍵要點(diǎn)就是 準(zhǔn)確 控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度。 在進(jìn)行 程序設(shè)計(jì)時 需 要根據(jù) 系統(tǒng)中各 傳感器 檢測 的信息判斷 電機(jī) 方向，以 更好的 起動相應(yīng)的 所需要 轉(zhuǎn)動方向子程序。正 轉(zhuǎn)和 反 轉(zhuǎn)控制程序根據(jù)控制脈沖序列 的要求 ，使用相應(yīng)的系統(tǒng)模型，并確定 是否大幅度轉(zhuǎn)向， 使 用 改 變脈沖寬度 的方式來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 。 在應(yīng)用 程序 的設(shè)計(jì)中將電機(jī)的控制方法 形 成控制模型，并 將該模型用 數(shù)據(jù)表形式 保存在 程序存儲器中， 這樣程序在使用過程就能 直接使用。 一般都是用邏輯電路來對 步進(jìn)電機(jī) 進(jìn)行 脈沖控制 ，單片機(jī)控制 電機(jī)時， 電機(jī)的運(yùn)行方式、方向及轉(zhuǎn)速 通?？梢酝ㄟ^編寫相應(yīng)的程序 由 I /O口輸出脈沖 信號 來決定。為了能夠提高電機(jī)轉(zhuǎn)動 角度的準(zhǔn)確性 ， 采用 減速比為 1: 9 0的 減速齒輪構(gòu)成的傳動機(jī) 構(gòu) ，也就是當(dāng) 角度改變 90176。時，外 部 所 能看到 到的設(shè)備才轉(zhuǎn)動 1176。對四相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的程序設(shè)置按八拍工作方式進(jìn)行設(shè)置，按照流程圖分別設(shè)置各個子程序，然后根據(jù)不同情況分別調(diào)用。 圖 電機(jī)驅(qū)動原理圖 基于單片機(jī)的自動開關(guān)窗設(shè)計(jì) 9 DHT11 傳感器 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款 復(fù)合傳感器 。它 利用特殊 的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)， 以保證其 具有 較 高的可靠性與 優(yōu)異 的長 久 穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件 和一個 NTC測溫元件。因此該 傳感器 具有 優(yōu)良的 品質(zhì)、響應(yīng) 速度快 、 較強(qiáng)的 抗干擾能力、 成本低性能好 等優(yōu)點(diǎn)。 采用 單 總 線 串行接口，使系統(tǒng)變得 簡便而 快捷。超小的體積、極低的功耗， 具有 20米以上的傳輸 能力 ，使其成為 普通的 應(yīng)用 乃至 最為苛刻的應(yīng)用 中 最佳 的選擇 。產(chǎn)品 采用 4 針單排 的引腳封裝 形式，在使用中 方便 連接 ，其 管腳如表 。 管腳 名稱 功能 1 VDD 供電 3－ 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線 3 NC 空腳，請懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 表 DHT11管腳表 DHT11采用的 電源 為 3－ 。傳感器 在得 電后，要等待 1s 以 達(dá)到 穩(wěn)定 的 狀態(tài)。電源（ VDD， GND）之間可 利用 一個 100nF 的電容，用以去耦濾波。 DATA 用于 中央處理器 與 DHT11之間的 信息傳送 和 通訊 ,一次通訊 周期 4ms左右 ,數(shù)據(jù) 由 小數(shù)部分和整數(shù)部分 兩部分組成 ,具體 傳送 格式 如下 說明 .操作流程如下 : 一次完整的數(shù)據(jù) 總長度 為 40字節(jié) ,高位 數(shù)據(jù) 先出。數(shù)據(jù)格式 :8字節(jié) 濕度整數(shù) 部分?jǐn)?shù)據(jù) +8字節(jié) 濕度小數(shù) 部分 數(shù)據(jù) +8字節(jié) 溫度整數(shù) 部分 數(shù)據(jù) +8字節(jié) 溫度小數(shù) 部分 數(shù)據(jù) +8字節(jié)的校正檢驗(yàn) 和 。 正確 的數(shù)據(jù)它的 校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于 “8 字節(jié) 濕 度整數(shù) 部分?jǐn)?shù)據(jù) +8字節(jié) 濕度小數(shù) 部分 數(shù)據(jù) +8字節(jié) 溫度整數(shù) 部分 數(shù)據(jù) +8字節(jié) 溫度小數(shù) 部分 數(shù)據(jù) ” 的 結(jié)果的 最后 8位。 用戶 單片機(jī) 發(fā) 出 一次 啟動 指令 后 ,DHT11將從 低 耗能狀態(tài)變換成 高速 狀態(tài) ,當(dāng)單片機(jī)的 啟動 指令結(jié)束后 ,DHT11發(fā)送 出 響應(yīng)信號 ,送出 40字節(jié) 的數(shù)據(jù) ,并 進(jìn)行一次信號的 采集 .此 狀態(tài) 下 ,DHT11只有在 接收到 啟動 信號 時才會進(jìn)行 一次溫濕度 的采集 工作 ,如果沒有接收到信號 ,DHT11不會主動進(jìn)行 數(shù)據(jù)的 采集 .采集數(shù)據(jù)后 自動 轉(zhuǎn)換到低速 狀態(tài) 。 MQ2 煙霧傳感器 MQ2 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率 較低的 SnO2。當(dāng)嘉興學(xué)院南湖學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 放置 傳感器環(huán)境 的空氣中含有 可燃?xì)怏w時，傳感器的 導(dǎo)電率將會跟 隨空氣中 所含有的 可燃?xì)怏w濃度的 變化而變化 。這種 氣體 傳感器可 以 測 出 多種 危險 氣體，是一中符合不同場所應(yīng)用的 成本 低效果理想的 傳感器，其基本測試電路如圖 所示。 圖 煙霧傳感器測試電路圖 該傳感器 的電壓有加熱電壓 （ VH） 和工作電壓 （ VC） 兩部分組成 。其中 VH 用于 對 傳感器 進(jìn)行加熱使其能夠正 常的工作 。 而 VC 是作用于檢測 與 其 串聯(lián)的 外部 電阻（ RL）上的電壓（ VRL）。這種傳感器具有 一定 的極性， VC 只能使用 直流電源 供電 。 為 了使傳感器能的各項(xiàng)性能更好 ，需要選擇恰當(dāng)?shù)?RL 值。 ADC0832 ADC0832 是一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。由于它 具有較小的 體積， 兼容性強(qiáng)， 成本低性能好 而 受到普遍的 歡迎 。學(xué)習(xí)并使用 ADC0832 可是使我們了解 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。 0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換 要求。芯片A/D的 轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS， 通過雙輸出數(shù)據(jù)檢驗(yàn) ，以減少 轉(zhuǎn)換過程中 數(shù)據(jù)誤差 。它的使能輸入端是獨(dú)立的 ，使多 個 器件 的連 接和 中央 處理器 的 控制 更加便捷 。 通常 情況下 ADC0832 有 4根數(shù)據(jù)線與 單片機(jī)的接口 相連接 。 當(dāng) ADC0832 處于空閑 時其 CS 輸入端應(yīng) 該是 高電平 狀態(tài) ， 在這種情況下芯片被禁止使用 ， 其它腳的電平可以任意 。 在將要 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時，須先將 CS 使能端 的電平變?yōu)?低 而且要一直維持這種 低電平 狀態(tài)等 到轉(zhuǎn)換完全 才可改變 。 這種狀態(tài)下 芯片開始 了模數(shù) 轉(zhuǎn)換工作， 與此 同時由 中央 處理器向 轉(zhuǎn)換 芯片時鐘輸 入端 CLK 輸入時鐘脈沖， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功 能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。在第 3 個脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能 。 基于單片機(jī)的自動開關(guān)窗設(shè)計(jì) 11 LCD1602 液晶顯示 1602 液晶 顯示 ，它是一種專門用來顯示 簡單數(shù)據(jù)的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@ 示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶 ， 管腳如圖 所示。 圖 1602管腳圖 1602 的管腳功能如下 ： 第 1 腳： VSS 為 接地端 。 第 2 腳： VCC 為 +5V 電源 端 。 第 3 腳： V0用來調(diào)節(jié)對比度 ， 為了更好的顯示字符可以連接一個 10K的滑動變阻器來進(jìn)行對比度的調(diào)節(jié)。 第 4 腳： RS=1 是使用數(shù)據(jù)寄存器， RS=0時就選擇指令寄存器 第 5 腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時進(jìn)行寫操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能端 ,高電平（ 1）時讀取信息，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16 腳： 或空腳背景電源 。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 本系統(tǒng)的 單片機(jī) 使用了 ATMEL公 司的低功耗單片機(jī) STC89C52。主程序中僅完成了系統(tǒng)的初始化和開始的顯示部分，然后就進(jìn)入待機(jī)模式。當(dāng)產(chǎn)生中斷時， 單嘉興學(xué)院南湖學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 12 片機(jī) 被喚醒并執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，從中斷子程序返回后，系統(tǒng)又進(jìn)入到待機(jī)模式。整個程序的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)在絕大多數(shù)時間都處于最低功耗狀態(tài)。 整個系統(tǒng)軟件需要對溫度傳感器 DHT1 MQ2 煙霧 傳感器 、窗戶控制系統(tǒng)進(jìn)行管理。溫度傳感器 DHT11 為數(shù)字式溫度傳感器，直接與單片機(jī)的串口連接來讀取溫度 ， MQ2 煙霧 傳感器 需要通過 ADC0832 轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)連接。 以上所有模塊均在主程序中完成初始化過程 ，系 統(tǒng)流程圖如圖 。