【文章內(nèi)容簡介】 只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。(1) 主要性能特點　　4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器； 　　128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）； 　　32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口； 　　5個中斷優(yōu)先級、2層中斷嵌套中斷； 　　6個中斷源； 　　2個16位可編程定時器/計數(shù)器； 　　2個全雙工串行通信口； 　　看門狗（WDT）電路； 　　片內(nèi)振蕩器和時鐘電路； 　　與MCS51兼容； 　　1全靜態(tài)工作：0Hz33MHz； 　　1三級程序存儲器保密鎖定； 　　1可編程串行通道； 　　1低功耗的閑置和掉電模式。 (2) 管腳說明　　VCC：供電電壓。 　　GND：接地。 　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 圖5 AT89S51管腳圖P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口除了作為普通I/O口，還有第二功能： 　　 /RXD（串行輸入口） 　　 /TXD（串行輸出口） 　　 /INT0（外部中斷0） 　　 /INT1（外部中斷1） 　　 /T0（記時器0外部輸入） 　　 /T1（記時器1外部輸入） 　　 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 　　 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 　　I/O口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。89C51的P0、PPP3口作為輸入時都是準雙向口。除了P1口外P0、PP3口都還有其他的功能。 　　RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 　　PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 　　EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 (3) 下載程序　　AT89SXX系列單片機實現(xiàn)了ISP下載功能，故而取代了89CXX系列的下載方式，也是因為這樣，ATMEL公司已經(jīng)停止生產(chǎn)89CXX系列的單片機，現(xiàn)在市面上的AT89CXX多是停產(chǎn)前的庫存產(chǎn)品。本系統(tǒng)利用熱電阻PT100作為溫度傳感器件，然后通過運算放大器OP07構(gòu)建差分放大將溫度信號轉(zhuǎn)換成ADC0809模擬通道的輸入的05V標準信號，再將模擬信號轉(zhuǎn)換成八位數(shù)字信號，傳送給單片機P0口。如圖紙3溫度信號測量處理電路所示，利用熱電阻Pt100作為溫度傳感器件，然后通過運算放大器OP07構(gòu)建差分放大電路將溫度信號轉(zhuǎn)換成ADC0809模擬通道的輸入標準電壓信號。將Pt100接入到電橋中，由Pt100的阻值來反映窯爐的溫度的變化，電橋輸出電壓為：Uba=Vcc[R1_4/( R1_2+R1_4) R1_3/( R1_1+R1_3)] （其中下橋臂R1_3=100Ω，R1_4=1K，上橋臂R1_2=1K，Vcc=5V），所以Uba=5*[1K/( 1K+1K) R1_3/( R1_1+100)]=* 100/( R1_1+100)其中AR1作用是將電橋電位Vb、Va作差分比例放大作用，由差分比例運算放大電路的計算方式：Auf = Uo1/(U1_ U1+)= R1_8/R1_6（其中R1_8=100K，R1_6=10K，U1_ U1+=Uba）從而得到：Uo1=10Uba=2550* 100/( R1_1+100)。（電路圖見圖紙3）根據(jù)PT100鉑電阻R/T曲線可知電阻溫度的關(guān)系線性度非常好，電阻溫度的關(guān)系可以近似確實測量上限溫度，Uo1=2550* 100/( R1_1+100)，當Uo1=5V時，可以計算出測量上限溫度時對應(yīng)的電阻為：150歐姆，查Pt100的分度表，可得：測量上限溫度為131℃，即當t=0℃時，可得Uo1=0V；當t=131℃時，可得Uo1=5V。由鉑電阻電阻溫度線性關(guān)系特性和計算公式可得以下兩個結(jié)論：(1)、PT100鉑電阻在0—600℃電阻溫度的關(guān)系線性度很好。(2)、當溫度在0—131℃的范圍，運放輸出的電壓分別線性對應(yīng)是0—5V的標準。pt100是鉑熱電阻，它是用很細的鉑絲（~）繞在云母架上制成，是國際公認的高精度測溫標準傳感器。因為鉑電阻在氧化性介質(zhì)中，甚至高溫下其物理、化學(xué)性質(zhì)都非常穩(wěn)定，因此它具有精度高、穩(wěn)定性好性能可靠的特點，鉑電阻在中溫（200~650℃）范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。它的阻值會隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0℃時阻值為100歐姆，在100℃。圖7 PT100鉑電阻R/T曲線它的工作原理：當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。以下是PT100鉑電阻R/T曲線和相應(yīng)的分度表。