【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)存儲器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)RST：復位輸入。晶振工作時，復位引腳持續(xù) 2個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO 默認狀態(tài)下，高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。西昌學院畢業(yè)論文（設計）然而，特別強調，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “1”，ALE 操作將無效。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN：外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行部代碼時，PSEN 在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN 將不被激活。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA 必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA 應該接 VCC。在 flash編程期間，EA 也接收 12伏 VPP電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。單片機的內(nèi)部定時器：AT89S52單片機內(nèi)部有 2個 16 位可編程定時器/計時器定時器/計器 0、1，它們具有四種工作方式，其控制字和狀態(tài)均在相應的特殊功能寄存器中，通過對控制寄存器的編程，就可以方便地選擇適當?shù)墓ぷ鞣绞健６〞r器/計時器 0、1 內(nèi)部結構主要由以下幾部分組成：16位加 1計數(shù)器 TH0、T0L1 和 TH0、TL1，定時器控制器（TCON）和工作方式控制寄存器（TMOD） ，時鐘分頻器，輸入引腳 T0、TINT0、INT1。TCON：定時器/計數(shù)器控制寄存器如表 3所示。表 3 定時器控制存器位地址 位 符 功 能8FH TF1 定時器/計數(shù)器 T1溢出標志位8EH TR1 定時器/計數(shù)器 T1運行控制位‘1’啟動8DH TF0 定時器/計數(shù)器 T0溢出標志位8CH TR0 定時器/計數(shù)器 T0運行控制位8BH IE1 外部中斷 1請求標志位8AH IT1 外部中斷 1觸發(fā)類型選擇位89H IEO 外部中斷 0請求標志位西昌學院畢業(yè)論文（設計）GATEC/TM10MGATEC/T1M0M控 制 T1 控 制 T089H和 T 類 同0 1M0M011方 式方 式 0方 式 1方 式 2方 式 301定 時 器 模 式計 數(shù) 器 模 式01與 INT 無 關00與 有 關88H IT0 外部中斷 0觸發(fā)類型選擇位TMOD：工作方式控制寄存器如圖 3。圖 3 定時器工作方式控制寄存器MM0 是工作方式選擇位。決定定時器的 4 種工作方式。 方式 0：（M1=0、M0=0 ）：13 位定時/計數(shù)器 方式 1：（M1=0、M0=1 ）：16 位定時/計數(shù)器 方式 2：（M1=M0=0 ）：8 位定時/計數(shù)器（定時常數(shù)自動裝入）方式 2：是將 16 位加 1 計數(shù)器組成一個可自動重新再裝的 8 位加 1 計數(shù)器方式 3：（M1=M0=1 ）：把 T0 分為兩個 8 位計數(shù)器 　　方式 3只適用于定時/計數(shù)器 0，如果定時/計數(shù)器 1也設定為方式 3時，則它停止計數(shù)，其效果與置 TR1=0相同，即關閉定時/計數(shù)器 1。　　定時/計數(shù)器 0工作于方式 3時，TL0 和 TH0變成 3個分開的 8位加 1計數(shù)器。單片機串行通訊功能：AT89S52串行口是由發(fā)送緩沖寄存器是 SBUF、發(fā)送控制器、發(fā)送控制門、接收緩沖寄存器 SBUF、接收控制寄存器、移位寄存器和中斷等部分組成。與通訊有關的控制西昌學院畢業(yè)論文（設計）寄存器有四個：SBUF、SCON、PCON 和 IE。SBUF在邏輯上只有一個，即表示發(fā)送寄存器又表示接收寄存器，具有用一個單元地址 99H。在物理上，SBUF 有兩個，一個是發(fā)送寄存器，一個是接收寄存器。SCON：串行控制寄存器，可進行位尋址，用與串行通訊的控制，單元地址為 98H，位地址 9FH98H，位地址和為符號對應如下表 4。表 4 為地址和符號位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H為符號 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI其中，SM0、SM1 用來選擇串行口工作方式，可組合四種工作方式如表 5。表 5 串口通信工作方式SM0、SM1 工作方式 功能 波特率00 方式 0 8 位同步移位寄存器 fosc/1201 方式 1 10 位 UART 可變，常用 T1 控制10 方式 2 11 位 UART fosc/32 或 fosc/6411 方式 3 11 位 UART 可變，常用 T1 控制其中 是晶振頻率。oscf AD 轉換器 TLC2543是 TI公司的 12位串行模數(shù)轉換器，使用開關電容逐次逼近技術完成 A/D轉換過程。由于是串行輸入結構，能夠節(jié)省 51系列單片機 I/O資源；且價格適中，分辨率較高，因此在儀器儀表中有較為廣泛的應用。 TLC2543的特點：（1）12 位分辯率 A/D轉換器；（2）在工作溫度范圍內(nèi) 10μs轉換時間；（3）11 個模擬輸入通道；（4）3 路內(nèi)置自測試方式；（5）采樣率為66kbps； （6）線性誤差177。1LSBmax；（7）有轉換結束輸出 EOC；（8）具有單、雙極西昌學院畢業(yè)論文（設計）性輸出；（9）可編程的 MSB或 LSB前導。正是因為 TLC2543具有以上功能特點，因此采用 TLC2543來完成本設計的模數(shù)轉換模塊。 TLC2543有兩種封裝形式：DB、DW 或 N封裝以及 FN封裝 [4]，不同的封裝形式其外觀和引腳分布也不一樣。這兩種封裝的引腳排列如圖 4。 圖 4 TLC2543 的封裝在本設計中，采用的 TLC2543的封裝形式，就是 N封裝，即如圖 4中的左圖所示。 TLC2543引腳分布及其功能說明如下： 引腳 1至 9以及 112：AIN0D 到 AIN10，模擬量輸入端，11 路輸入信號由內(nèi)部多路器選通。在本設計中只用了端口 AIN0和 AIN1與 MQ3氣體傳感器和光敏電阻相連接，作為輸入端口；對于 I/OCLOCK，驅動源阻抗必須小于或等于 50Ω，而且用 60pF電容來限制模擬輸入電壓的斜率。 引腳 15： ，片選端；在 端由高變低時，內(nèi)部計數(shù)器復位。由低變高時，在設定時間內(nèi)禁止 DATAINPUT和 I/O CLOCK。 引腳 17：DATAINPUT，串行數(shù)據(jù)輸入端。由 4位的串行地址輸入來選擇模擬量輸入通道。西昌學院畢業(yè)論文（設計）引腳 16：DATA OUT，A/D 轉換結果的三態(tài)串行輸出端。 為高時處于高阻抗狀態(tài)，為低時處于激活狀態(tài)。引腳 19：EOC，轉換結束端。在最后的 I/OCLOCK下降沿之后，EOC 從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D換完成和數(shù)據(jù)準備傳輸為止。引腳 10：GND ，GND 是內(nèi)部電路的地回路端。除另有說明外，所有電壓測量都相對 GND而言。引腳 18：I/O CLOCK，輸入/輸出時鐘端。I/OCLOCK 接收串行輸入信號并完成以下四個功能：（1）在 I/O CLOCK的前 8個上升沿， 8位輸入數(shù)據(jù)存入輸入數(shù)據(jù)寄存器。（2）在 I/OCLOCK的第 4個下降沿，被選通的模擬輸入電壓開始向電容器充電，直到I/OCLOCK的最后一個下降沿為止。（3）將前一次轉換數(shù)據(jù)的其余 11位輸出到 DATA OUT端，在 I/OCLOCK的下降沿時數(shù)據(jù)開始變化。（4）I/OCLOCK 的最后一個下降沿，將轉換的控制信號傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位。引腳 14：REF+，正基準電壓端?；鶞孰妷旱恼耍ㄍǔ?Vcc）被加到 REF+，最大的輸入電壓范圍由加于本端與 REF端的電壓差決定。引腳 13：REF，負基準電壓端?；鶞孰妷旱牡投耍ㄍǔ榈兀┍患拥?REF。引腳 20：Vcc，電源。 TLC2543的接口時序，可以用四種傳輸方法使 TLC2543得到全 12位分辯率，每次轉換和數(shù)據(jù)傳遞可以使用 12或 16個時鐘周期。一個片選（ ）脈沖要插到每次轉換的開始處，或是在轉換時序的開始處變化一次后保持 為低，直到時序結束。每次轉換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16個時鐘周期和在每次傳遞周期之間插入 的時序的狀態(tài)圖如圖5所示；每次轉換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16個時鐘周期，僅在每次轉換序列開始處插入一次時序的狀態(tài)圖如圖 6所示。西昌學院畢業(yè)論文（設計） 圖 5 16 時鐘傳送時序圖（使用 ，MSB 在前） 圖 6 16 時鐘傳送時序圖（不使用 ，MSB 在前）AT24CXX系列存儲芯片是 Atmel公司生產(chǎn)的高度集成的串行 EEPROM，可進行電擦除，提供的接口形式是 I2C總線。I 2C總線采用時鐘和數(shù)據(jù)兩根線進行數(shù)據(jù)傳輸，接口十分簡單。下面對 AT24CXX系列芯片進行介紹，AT24C08 的引腳分步如圖 7所示：西昌學院畢業(yè)論文（設計） 圖 7 AT24C08 引腳分布圖引腳定義如下 [5]：VCC和 GND分別接電源正負。SCL：串行時鐘，該引腳為一輸入引腳，為數(shù)據(jù)輸入或讀出提供時鐘信號。SDA：雙向數(shù)據(jù)端口。這是一個漏極開路的引腳，滿足“線與”的條件，在使用程中需要加上拉電阻（典型值：100KHz 時為 10k?，400KHz 時為 1k??。對于一般的數(shù)據(jù)傳輸，僅在 SCL低電平時 SDA才允許變化。在 SCL為高電平期間變化，指示開始和停止條件。A0、AA2 為地址輸入端口，這些輸入端口用于多個器件級聯(lián)時設置器件地址，這些腳懸空時默認值為 0。WP：寫保護，當該引腳腳接地或懸空時，芯片可以進行正常的讀\寫操作；當該引腳接高電平時所有的內(nèi)容只能進行讀操作。該芯片的接口簡單，容量滿足要求。因此在本次設計中采用 AT24CXX系列芯片作為存儲器。用來存儲系統(tǒng)工作中采集到的數(shù)據(jù)的峰值和谷值，供查詢使用。MAX232 芯 片 是 美 信 公 司 專 門 為 電 腦 的 RS232 標 準 串 口 設 計 的 單 電 源 電 平 轉 換芯 片 ,使 用 +5v 單 電 源 供 電 。 MAX232 的 引 腳 分 布 圖 8： 西昌學院畢業(yè)論文（設計） 圖 8 MAX232 引 腳 分 布引 腳 介 紹 如 下 [6]：第 一 部 分 是 電 荷 泵 電 路 。 由 6 腳 和 4 只 電 容 構 成 。 功 能 是 產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩 個 電 源 ， 提 供 給 RS232 串 口 電 平 的 需 要 。 　 　 第 二 部 分 是 數(shù) 據(jù) 轉 換 通 道 。 由 1 1 1 14 腳 構 成 兩 個 數(shù)據(jù) 通 道 。 其 中 13 腳 （ R1IN） 、 12 腳 （ R1OUT） 、 11 腳 （ T1IN） 、 14 腳（ T1OUT） 為 第 一 數(shù) 據(jù) 通 道 。 8 腳 （ R2IN） 、 9 腳 （ R2OUT） 、 10 腳 （ T2IN） 、 7腳 （ T2OUT） 為 第 二 數(shù) 據(jù) 通 道 。 　 　 TTL/CMOS 數(shù) 據(jù) 從 T1IN、 T2IN 輸 入 轉 換 成 RS232 數(shù) 據(jù) 從 T1OUT、 T2OUT 送 到電 腦 DB9 插 頭 ； DB9 插 頭 的 RS232 數(shù) 據(jù) 從 R1IN、 R2IN 輸 入 轉 換 成 TTL/CMOS 數(shù) 據(jù)后 從 R1OUT、 R2OUT 輸 出 。 第 三 部 分 是 供 電 。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v） 。該 芯 片 符 合 所 有 的 RS232C 技 術 標 準 ， 它 只 需 要 單 一 的 +5V 電 源 供 電 ； 片 載電 荷 泵 具 有 升 壓 、 電 壓 極 性 反 轉 能 力 ， 能 夠 產(chǎn) 生 +10V 和 10V 電 壓 V+、 V ； 它 具有 功 耗 低 ， 典 型 供 電 電 流 5mA； 本 系 統(tǒng) 采 用 MAX232 單 電 源 電 平 轉 換 芯 片 作 為 本 系統(tǒng) 的 串 口 通 信 模 塊 ， 用 于 提 供 系 統(tǒng) 的 可 擴 展 性 。 溫濕度模塊DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(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，并與一個高性能 8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個 DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在 OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準西昌學院畢業(yè)論文（設計）系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達 20米以上，使其成為各類