【文章內(nèi)容簡介】 0作為原碼輸出口，校驗時，會由P0口輸出原碼，但是這時需要拉高P0外部電源。P1口：P1口是一個8位雙向I/O口，可以由內(nèi)部提供上拉電阻。P1口緩沖器能接受輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1”后，電位被內(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，這時由于內(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受。與AT89C51不同之處是， 還可分別作為定時/計數(shù)器2 的外部計數(shù)輸入（）和輸入（）。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接受，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入，此時，P2 口的管腳電位被外部拉低，輸出電流。P2口也可用作外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，他利用內(nèi)部上拉的優(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編程和校驗時接受高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接受輸出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。作為輸入時，由于外部下拉為低電平，P3口會輸出電流。當P3口作為特殊功能口時，其具體功能如表31所示。 表31 P3口的第二功能端口引腳第二功能RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0(外中斷0) INT1(外中斷1) T0（定時/計數(shù)器0外部輸入） T1（定時/計數(shù)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）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低位字節(jié)。在Flash編程期間，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。所以他可以用于對外部輸出的脈沖或用于定時。需要注意的是：當作為外部數(shù)據(jù)存儲器使用時，將跳過一個ALE脈沖。，ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令時ALE才起作用。另外，該管腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，則置位無效。PSEN：外部程序存儲器的選通信號，當外部程序存儲器進行讀取指令時，每個機器周期兩次/PSEN有效。然而，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效信號是無效的。EA/VPP在/EA是低電平時，這時外部程序存儲器，無論有沒有內(nèi)部程序存儲器。/EA在加密方式為1時將會鎖定RESET；另一方面，/EA是高電平時，內(nèi)部程序存儲器。當在進行FLASH時，也可用作12V電源。 溫度傳感器的設(shè)計 DS18B20溫度傳感器的特點 獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 測溫范圍 －55～+125。 支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。 可以直接通過數(shù)據(jù)線供電。 DS18B20是可編程的，分辨率為9到12位，12位最多在750ms內(nèi)吧溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。 負電壓特性，當接反電源極性時，溫度計不會因為發(fā)熱而燒毀，但此時不能正常工作，接反是導致該傳感器總是顯示85℃的原因。 DS18B20引腳定義 DQ：數(shù)字信號的輸出/輸入端。 GND：接地。 VDD：當采用寄生電源工作方式時，接地；當采用外接供電電源工作方式時，作為輸入端。 DS18B20工作原理智能溫度傳感器DS18B20主要由64位ROM、溫度傳感器、高速緩存器、配置寄存器等部分組成。因為晶振的溫度系數(shù)比較低，所以振蕩頻率受溫度變化的影響不大，生成的脈沖信號的頻率是固定不變的，并會將此脈沖信號傳送給減法計數(shù)器1；另一方面，當晶振的溫度系數(shù)比較高時，所受到的溫度的變化的影響就會比較大，會將生成的脈沖信號傳送給減法計數(shù)器2，當打開計數(shù)門之后，DS18B20就會開始對由低溫度系數(shù)振蕩器所產(chǎn)生的時鐘脈沖計數(shù)，從而完成對溫度的測量。高溫度系數(shù)振蕩器決定著計數(shù)門的開啟時間，溫度測量前，55℃所對應(yīng)的基數(shù)會被分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1主要的工作是對低溫度系數(shù)晶振所產(chǎn)生的固定頻率的脈沖信號實施減法計數(shù)，減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時溫度寄存器的值加1，這時減法計數(shù)器的預(yù)置將會被重新裝入，減法計數(shù)器1又會重新開始對脈沖信號計數(shù)，此后會一直循環(huán)此過程，直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0，這時才會終止溫度存儲器的累加，溫度寄存器中的數(shù)值就是當時所測得的溫度值。斜率累加器的主要工作是修正并且補償溫度測量過程中的非線性，斜率累加器的輸出可以修正減法計數(shù)器 的預(yù)置值，重復以上過程直到計數(shù)器關(guān)閉，當溫度寄存器的值到達被測溫度時測量過程停止。其工作原理如圖32所示。存儲器和控制器64位ROM和單線接口溫度靈敏元件高速緩存存儲器低溫觸發(fā)器TL電源檢測高溫觸發(fā)器TH配置寄存器8位CRC生成器圖32 DS18B20工作原理圖 DS18B20與單片機連接DS18B20有兩種工作方式，一種是寄生電源工作方式，在這種供電方式下，GND管腳和VDD管腳都要接地，DS18B20從單線信號線上汲取能量：在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。在溫度轉(zhuǎn)換期間，DS18B20工作電流可達1mA，因此，當多個傳感器使用同一根I/O線時，造成較大誤差。另一種連接方式為外部電源供電，傳感器工作電源由VDD引腳接入，GND接地，DQ管腳與單片機連接。此時I/O不需要強上拉，沒有電源欠流問題，可以保證測量精度。在本次的設(shè)計中，采用的就是外接電源的工作方式，因為要對溫度進行多點檢測，所以要使用多個傳感器，以便對倉庫內(nèi)不同的地點采集溫度，在本次設(shè)計中使用了兩個智能溫度傳感器，智能溫度傳感器之間通過DQ管腳并聯(lián)在一起，每個傳感器的VDD管腳都與5V電源相連，GND管腳接地。當DS18B20完成對溫度的采集之后，會在內(nèi)部將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后通過DQ管腳將數(shù)字量直接傳送到單片機中，單片機就會對傳送來的數(shù)字信號進行處理。其與單片機的連接電路圖如圖33所示。圖33 DS18B20與單片機連接原理圖 串口通信設(shè)計中，需要實現(xiàn)單片機與上位機之間的信息傳輸，所以需要設(shè)計專門的通信模塊。計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸方式有串行通信和并行通信兩種，串行通信方式相對占用的線路比較少，成本也相對的比較低，所以串行通信的方式被廣泛采用，在串行通信中，為了使不同的設(shè)備之間可以方便的連接起來，因此通訊雙方必須采用一個標準接口。其中，RS232串行接口是目前使用最為廣泛的通信接口。串口通信電路如圖34所示。由于單片機的串口是TTL電平的，信號電壓是+5V，而上位機的串口是RS232電平，信號電壓+10～10V，所以，為了使兩者之間能完成正常的通信，采用MAX232電平轉(zhuǎn)換電路進行電平轉(zhuǎn)換，MAX232是美信公司專為RS232標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片。STC89C52圖34 串口通信電路圖 輸入模塊單片機系統(tǒng)中，按鍵式鍵盤是最常用的，行線上輸出電壓的高低電平反應(yīng)出鍵的閉合與否，如果輸出低電平表示按鍵斷開，反之為閉合。通過檢測行線高低電平，來確認按鍵是否閉合。鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤，非編碼鍵盤有兩種結(jié)構(gòu)：獨立式鍵盤和矩陣鍵盤。獨立式鍵盤的特點是一鍵一線，每個按鍵分別接一條I/O口線，每個鍵之間是相互獨立的，相互之間沒有影響，通過檢測各I/O口線的電平狀態(tài)即可判斷按鍵是否被按下。按鍵的開關(guān)通過一定電路轉(zhuǎn)換為高，低電平狀態(tài)，閉合