【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 取代AT89S52時(shí)，可以直接進(jìn)行代換。這時(shí),不管采用40引腳亦或44引腳的產(chǎn)品,只要用相同引腳的80C51系列單片機(jī)取代AT89S52即可。（3）靜態(tài)時(shí)鐘方式AT89S52單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對(duì)于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。（4）錯(cuò)誤編程亦無廢品產(chǎn)生一般的OTP產(chǎn)品,一旦錯(cuò)誤編程就成了廢品。而AT89S52單片機(jī)內(nèi)部采用了Flash存儲(chǔ)器，所以，錯(cuò)誤編程之后仍可以重新編程，直到正確為止，故不存在廢品。（5）可進(jìn)行反復(fù)系統(tǒng)試驗(yàn)用AT89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)，每次試驗(yàn)可以編入不同的程序，這樣可以保證用戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以進(jìn)行修改，使系統(tǒng)能不斷追隨用戶的最新要求。 AT89S52功能分析與設(shè)計(jì)AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié)Flash，256 字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6 向量2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM 、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。對(duì)于本設(shè)計(jì)，此項(xiàng)功能可以有效降低功耗，有利于產(chǎn)品的開發(fā)和推廣。畢業(yè)論文主控制器電路包括單片機(jī)和其外圍晶振電路及復(fù)位電路，其電路原理圖如圖49所示。+5v12MHZY122PFC122PFC210KR110uFC3S1+5VVCCEA/VP31XTAL119XTAL218RESET9P37/RD17P36/WR16P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P 30P31/TXD 11P30/RXD 10GND 20VCC 40AT89S52畢業(yè)論文 測(cè)溫電路分析與設(shè)計(jì) DS18B20簡(jiǎn)介DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最近推出的一種增強(qiáng)型單總線數(shù)字溫度傳感器, 具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比,它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。并且它在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面都有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：(1) 可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：~ ；　　(2) 測(cè)溫范圍為－ 55~+125℃，在－10~+85℃時(shí)精度為177。℃；(3) 分辨率可由用戶從 9位到12位選擇；　　(4) 獨(dú)特的單線接口，僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；　　(5) 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；(6) 無須任何外接部件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫；畢業(yè)論文(7) 每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址，零功耗等待。　 DS18B20采用3腳TO －92封裝或8腳SOIC封裝，TO－92封裝的DS18B20的引腳排列如圖410所示。DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND 為電源地；VDD為外接電源。DS18B20轉(zhuǎn)換速度快，轉(zhuǎn)換精度高，與微處理器的接口簡(jiǎn)單，給硬件設(shè)計(jì)工作帶來了極大的方便，能有效地降低成本，縮短開發(fā)周期。 DS18B20的測(cè)溫原理DS18B20的測(cè)溫原理如圖411所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯變，所以產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20 對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器決定，每次測(cè)量前，首先將—55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在—55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。圖411：DS18B20 測(cè)溫原理圖減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到畢業(yè)論文減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。圖411中的斜率累加器用于溫度補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線形性，其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖） 發(fā)ROM功能命令 發(fā)存儲(chǔ)器操作命令 處理數(shù)據(jù)。 DS18B20與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信，可用數(shù)據(jù)線供電，并且無須任何外接部件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的DS18B20 與主控制器 AT89S52 的接口電路如圖412所示，其中 DS18B20 工作在外部電源供電方式，單片機(jī)AT89S52采用 （/RD口，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）和 DS18B20 通信。DS18B20測(cè)定溫度，當(dāng)接到主控制器發(fā)出的溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換完成后的溫度值以16位二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存入高速暫存RAM的2字節(jié)。單片機(jī)通過單線接口讀出RAM中的數(shù)據(jù)（低位在先，高位在后） ，并進(jìn)行CRC校驗(yàn)，并將讀取的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)據(jù)。畢業(yè)論文 數(shù)據(jù)顯示電路的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)顯示單元用4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 動(dòng)態(tài)掃描顯示動(dòng)態(tài)掃描顯示是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一。它是把所有顯示器的8個(gè)筆畫段a～h的各段同名端互相并接在一起，并把它們接到字段輸出口上。為了防止各個(gè)顯示器同時(shí)顯示相同的數(shù)字，各個(gè)顯示器的公共端COM還要受到另一組信號(hào)控制，即把它們接到位輸出口上。這樣，對(duì)于一組LED數(shù)碼顯示器需要由兩組信號(hào)來控制：一組是字段輸出口輸出的字形代碼，用來控制顯示的字形，稱為段碼；另一組是位輸出口輸出的控制信號(hào)，用來選擇第幾位顯示器工作，稱為位碼。在這兩組信號(hào)的控制下，可以一位一位地輪流點(diǎn)亮各個(gè)顯示器顯示各自的數(shù)碼，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示。在輪流點(diǎn)亮一遍的過程中，每位顯示器點(diǎn)亮的時(shí)間則是極為短暫的（1~5ms ） 。由于LED具有余輝特性以及人眼的視覺暫留現(xiàn)象，盡管各位顯示器實(shí)際上是分時(shí)斷續(xù)地顯示，但只要適當(dāng)選取掃描頻率（單片機(jī)的時(shí)鐘頻率設(shè)為12MHz，足以滿足掃描頻率的要求） ，給人眼的視覺印象就會(huì)是在連續(xù)穩(wěn)定地顯示，并不察覺有閃爍現(xiàn)象。動(dòng)態(tài)掃描顯示由于各個(gè)數(shù)碼管的字段線是并聯(lián)使用的，因而大大簡(jiǎn)化了硬件線路。 線驅(qū)動(dòng)器74 LS244在段碼驅(qū)動(dòng)的選擇上，可用74LS244線驅(qū)動(dòng)器。74LS244是一種三態(tài)輸出的八緩沖器和線驅(qū)動(dòng)器，主要用于三態(tài)輸出的存儲(chǔ)地址驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器和總線定向接收器和定向發(fā)送器等。 。段碼信號(hào)經(jīng)74LS244緩沖后被驅(qū)動(dòng)，信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力加大了，可以充分點(diǎn)亮LED數(shù)碼管。 顯示電路的實(shí)現(xiàn)顯示電路從單片機(jī)的P1 口輸出段碼利用 74LS244驅(qū)動(dòng)；列掃描用 —來實(shí)現(xiàn)，列驅(qū)動(dòng)用9012三極管來控制位碼，以實(shí)現(xiàn)LED的動(dòng)態(tài)掃描。數(shù)據(jù)顯示單元電路原理圖如圖413所示。畢業(yè)論文9012 90129012 9012 100x81G 2G74LS244 VCCVCCabfcgdeVCC1234567abcdefg8 dp dp9NCVCCabfcgdeVCC1234567abcdefg8 dp dp9NCVCCabfcgdeVCC1234567abcdefg8 dp dp9NCVCCabfcgdeVCC1234567abcdefg8 dp dp9NCVCC1816141297531 192468111513171020EA/VP31XTAL119 XTAL218RESET9P37/RD17 P36/WR16P32/INT012 P33/INT113P34/T014 P35/T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30P31/TXD 11P30/RXD 10GND 20VCC 40AT89S525 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文本系統(tǒng)軟件編程采用MCS51系列單片機(jī)匯編語言，其中將溫度傳感器的控制程序、數(shù)據(jù)處理程序、數(shù)據(jù)發(fā)射程序、數(shù)據(jù)接收程序和LED顯示程序均作為子程序，以方便系統(tǒng)調(diào)用，可移植性強(qiáng)。本系統(tǒng)程序分?jǐn)?shù)據(jù)采集與發(fā)射部分程序和數(shù)據(jù)接收與顯示部分程序。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)射子程序和數(shù)據(jù)接收子程序時(shí)，考慮到無線數(shù)據(jù)傳輸中會(huì)有很多干擾，采取了一些抗干擾措施，即通過通信協(xié)議來保證傳輸信息的正確性。本程序中在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)先發(fā)送了識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)OFH，之后發(fā)送的才是真正的有用數(shù)據(jù)；在接收端接收數(shù)據(jù)時(shí)，要先判斷收到的數(shù)據(jù)是否是OFH，只有收到了這個(gè)識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)后才將后來的數(shù)據(jù)接收進(jìn)來，這樣就能夠識(shí)別有用數(shù)據(jù)，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的正確性，之后將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。 數(shù)據(jù)采集與發(fā)射部分程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集與發(fā)射部分程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、計(jì)算溫度子程序、數(shù)據(jù)發(fā)射子程序等等。（1）主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量、讀出并處理DS18B20的測(cè)量溫度值、已測(cè)數(shù)值的實(shí)時(shí)發(fā)射，溫度測(cè)量每1s進(jìn)行一次。其程序流程圖如圖 51所示 。（2）讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出DS18B20的高速暫存RAM中的9字節(jié)數(shù)據(jù)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC檢驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。程序流程圖如圖52所示。（3）溫度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，轉(zhuǎn)換完成后的溫度值以16位二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存入高速暫存RAM的2字節(jié)。當(dāng)采用12位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用1s顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖53所示。（4）計(jì)算溫度子程序從DS18B20讀取出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，才能用于字符顯示。計(jì)畢業(yè)論文算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算,并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定,其流程圖如圖54所示。 N Y N Y N Y （5）數(shù)據(jù)發(fā)送子程序數(shù)據(jù)發(fā)送子程序主要是將計(jì)算完畢的溫度值通過單片機(jī)的并口送入編碼與發(fā)射畢業(yè)論文部分。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)先發(fā)送了識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)OFH，之后發(fā)送的才是真正的有用數(shù)據(jù)其流程圖如圖55所示。 　 數(shù)據(jù)接收與顯示部分程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接收與顯示部分程序主要包括主程序、數(shù)據(jù)接收子