【文章內容簡介】 口被內部上拉為高電平,可用作輸入口當作為輸入腳時，被外部拉低的P2 口會因為內部上拉而輸出電流(見DC 電氣特性)。在訪問外部程序存儲器和外部數(shù)據(jù)時分別作為地址高位字節(jié)和16 位地址(MOVX @DPTR)，此時通過內部強上拉傳送1。當使用8位尋址方式(MOV@Ri)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口發(fā)送P2特殊功能寄存器的內容。本課題的P2口作為輸出口使用，把信號輸送給LCD1602。P3口是帶內部上拉的雙向I/O口，向P3口寫入1時，P3口被內部上拉為高電平，可用作輸入口，當作為輸入腳時，被外部拉低的P3 口會因為內部上拉而輸出電流(見DC 電氣特性)。它為雙功能口，可以作為一般的準雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。本課題沒有用到P3口。綜上所述，STC89C52系列單片機納為以下兩點：單片機功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第2功能；單片機對外呈3總線形式，由P0、P2口組成16位地址總線；由P0口分時復用作為數(shù)據(jù)總線。STC89C52的復位方式可以是圖1的上電復位，也可以是圖2的手動復位。此外，RESET/V還是一復用腳，V掉電期間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。 圖311單片機上電復位 圖312單片機手動復位上電復位：上電自動復位電路是一種簡單的復位電路，只要在RST復位引腳接一個電容到VCC，接一個電阻到地就可以了。上電復位是指在給系統(tǒng)上電時，復位電路通過電容加到RST復位引腳一個短暫的高電平信號，這個復位信號隨著VCC對電容的充電過程而回落，所以RST引腳復位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復位，RST引腳的高電平信號必須維持足夠長的時間。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。只要VCC的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位。手動復位：開關復位，只要按下開關按鈕，倒相器即輸出高電平，復位有效。手動復位和快捷，方便，所以此次設計采用手動復位方式。圖 313水泥電阻陶瓷絕緣功率型線繞電阻，常被人稱作水泥電阻。它廣泛應用于計算機，電視機，儀器，儀表，音響之中。水泥電阻器采用電阻絲繞制，一般功率大，外形尺寸也較大。因此，從它的外形結合功率及型號可以很容易判別出來。功率上它分為2W，3W，5W，7W，8W，10W，15W，30W，20W，40W等規(guī)格。常見型號為RX271型，RX273型（3A，3B，3C），RX274（4V，4H）型，其外形如圖312。水泥電阻采用工業(yè)高頻電子陶瓷外殼，散熱好，具有優(yōu)良的絕緣性能，其絕緣電阻可達100MR，同時具有優(yōu)良的阻燃，防爆性。電阻絲選用康銅，錳銅，鎳鉻等合金材料，有較好穩(wěn)定性和過負載能力。電阻絲同焊腳引線之間，采用壓接方式。在負載短路的情況下，可迅速在壓接處熔斷，對電路有保護功能。水泥電阻具有多種外形和安裝方式，可以直接安裝在印制線路板上，也可以利用金屬支架獨立安裝焊接。在選用水泥電阻時，如在常溫下工作，功率大小可用下式來決定：U*I=P；如在特殊環(huán)境下工作，電阻功率小應根據(jù)圖所示曲線來和選擇。倘若電阻功率較大或散熱條件較差，宜選用引腳長的水泥電阻；也可利用金屬支架把水泥電阻固定在合適的位置上，另用導線把水泥電阻連接到電路中。水泥電阻器的功率，阻值范圍與外形尺寸對應關系，表達該系統(tǒng)要求具有溫度控制功能，因此可以制作一個控溫元件來給熱敏電阻加熱來實現(xiàn)溫度控制。水泥電阻升溫電路設計方案一：以LTC1923PWM雙極性電流控制器和大功率MOSFET構成的半導體熱制冷器（TEC）驅動模塊。該方案制作的熱制冷器可制冷也可制熱，但價格相對較高。方案二：該系統(tǒng)通過水泥電阻來給熱敏電阻加熱來實現(xiàn)溫度控制，水泥電阻需要通過一個功率三極管來驅動，為了使受熱均勻，系統(tǒng)通過兩個水泥電阻來給熱敏加熱。圖314驅動電路圖功率三極管的基極和單片機的某個I/O口連接，當該I/O口為1時功率三極管導通，水泥電阻開始加熱，當I/O為零時，三極管截止，水泥電阻停止加熱。因此在程序中可以通過給I/O口送1和零來控制水泥電阻加熱和停止加熱，從而實現(xiàn)溫度控制。該方案簡單，元件價格便宜。對比上面兩種方案，鑒于第二種方案簡單，元件價格低廉因此采用第二種方案。按鍵用于實現(xiàn)人對整個溫控儀器的控制，可以設定目標工作溫度，設定報警上下線溫度，調節(jié)PWM占空比。其電路圖如圖314所示：圖315按鍵電路該模塊是利用LCD1602（液晶顯示）：LCD1602的顯示容量很大，為162個字符；，芯片工作電流在5V工作電壓的情況下芯片工作電流為2毫安，模塊的最佳工作電壓為5V,(WH)mm。1602LCD的第1腳VSS為地電源；第2腳接5V正電源；第3腳VL為液晶顯示器對比調整端，接正電源時對比度弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，使用是可以通過一個10K的電位器調整對比度；第4腳為RS寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器；第5腳為R/W讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；第6腳為使能端，當使能端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，液晶模塊執(zhí)行命令；第7～14腳的D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線；第15腳為背光源正極；第16腳為背光源負極。以上是整個1602LCD的功能介紹。顯示的清晰度是關鍵，其Vee引腳作用是對比調整，原理是該引腳輸入電壓不同，調整度不同，所以采用電位器分壓作為它的電壓輸入。Vss及K引腳分別是電源地、LCD背光電源負極，直接接地。Vcc及A引腳分別是電源、LCD背光電源正極，采用+5V電源供電。其電路原理圖如圖316所示： 圖316顯示模塊電路原理圖該電路中，LCD1602的RS、R/W；DB0~~。 報警電路的原理與電路的設計該系統(tǒng)的報警電路通過三極管驅動蜂鳴器發(fā)聲和單片機P1口驅動八個發(fā)光二極管發(fā)光來實現(xiàn)報警。三極管驅動蜂鳴器和P1口驅動發(fā)光二極管電路如下：圖317報警電路 蜂鳴器采用NPN三極管驅動。，三極管導通，蜂鳴器發(fā)聲。八個發(fā)光二極管通過P1口驅動，當P1口全為0時，二極管發(fā)光。第4章 軟件設計軟件系統(tǒng)初始化時把溫度數(shù)據(jù)做成表格存儲到ROM中，通過AD對熱敏電阻兩端的進行測量，然后通過運算將電壓值對應于電阻值，通過查表把電阻值對應于溫度值，再通過運算把溫度數(shù)據(jù)送到LCD顯示，其中程序初始化主要是對AD和LCD進行初始化。它的框圖如圖41：開始程序初始化AD采樣查溫度轉換表數(shù)據(jù)處理調用顯示程序結束圖41主程序框圖 A/D轉換模塊原理及程序傳感器獲得的信號由于是模擬信號，而CPU處理的是數(shù)字信號，故要經過模數(shù)轉換，本設計采用芯片ADC0832實現(xiàn)的AD轉換。ADC0832芯片接口程序的編寫：為了高速有效的實現(xiàn)通信，我們采用匯編語言編寫接口程序。由于ADC0832的數(shù)據(jù)轉換時間僅為 32μS，所以 A/D 轉換的數(shù)據(jù)采樣頻率可以很快，從而也保證的某些場合對 A/D轉換數(shù)據(jù)實時性的要求。數(shù)據(jù)讀取程序以子程序調用的形式出現(xiàn)，方便了程序的移植。程序占用資源有累加器 A，工作寄存器 R7,通用寄存器 B 和特殊寄存器 CY。通道功能寄存器和轉換值共用寄存器 B。在使用轉換子程序之前必須確定通道功能寄存器 B 的值，其賦值語句為“MOV B,data”（00H~03H）。運行轉換子程序后的轉換數(shù)據(jù)值被放入 B 中。子程序退出后即可以對 B 中數(shù)據(jù)處理。ADC0832數(shù)據(jù)讀取程序流程：開 始使能芯片產生時鐘信號輸入通道控制字讀取2字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)校驗將值送入指定寄存器結束圖42 ADC0832的工作流程圖 熱敏電阻阻值和溫度的非線性的線性化處理原理及程序熱敏電阻的阻值溫度特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性度較大，因此在使用時要進行線性化處理?？刹捎煤唵蔚牟楸矸◤碾妷褐抵胁槌鱿鄳臏囟戎?。預先將一系列溫度與電壓對應值存貯到STC89C52微控制器程序存儲器中的一個表內，當給定任意一個電壓值時，即可通過查表得出所對應進行補償過的溫度值。C語言編寫的獲得溫度值的節(jié)選程序代碼如下：先對LCD1602進行程序初始化：LCD1602的RS腳置“1”，其意義為：選擇數(shù)據(jù)寄存器；LCD1602的RW腳置“1”，其意義為：進行讀操作；includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit rs=P0^5。sbit rw=P0^6。sbit e= P0^7。對ADC0832進行初始化：sbit ADCS=P1^0。sbit ADCLK=P1^1。sbit ADDI=P1^2。sbit ADDO=P1^2。顯示屏顯示的選擇項：code uchar tab3[]=Lowtemperature 。 uchar code tab4[]=Overtemperature。uchar code tab5[]= Error 。uchar code tab6[]= Temp:。uchar code tab7[]= Normal 。uchar code tab1[]=0123456789。把溫度數(shù)據(jù)存儲到ROM中，溫度范圍為79℃～20℃：uchar code tab2[]= {79,78,77,76,75,74,73,72, //溫度補償表 71,70,69,68,67,67,66,65, 64,63,63,62,61,60,60,59, 58,58,57,56,56,55,54,54, 53,53,52,52,51,50,50,49, 49,48,48,47,47,46,46,45, 45,44,44,43,43,43,42,42, 41,41,40,40,39,39,39,38, 38,37,37,36,36,36,35,35, 34,34,34,33,33,33,32,32, 31,31,31,30,30,30,29,29, 28,28,28,27,27,27,26,26, 26,26,25,25,24,24,23,23, 23,22,22,22,21,21,21,20, 20,20,19,19,19,18,18,18, 17,17,17,16,16,16,15,15, 15,14,14,13,13,13,12,12, 12,11,11,11,10,10,10,9, 9,9,8,8,7,7,7,6, 6,6,5,5,4,4,4,3, 3,3,2,2,1,1,1,0, 0,1,1,2,2,2,3,3, 4,4,5,5,6,6,7,7, 8,8,9,9,10,10,11,11, 12,12,13,14,15,15,16,17, 17,18,19,19,20}。uint ad,ad1。延時50us的程序：void delay_50us(uint t){ uchar j,z。 for(z=t。z0。z) for(j=19。j0。j)。}延時1ms的程序：void delay(uint z){ uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。}寫指令程序：void write_(uchar 1){ e=0。 rs=0。 rw=0。 P2=1。 delay_50us(10)。 e=1。 delay_50us(20)。 e=0。 }寫數(shù)據(jù)程序：void write_data(uchar dat1){ e=0。 rs=1。 rw=0。 P2=dat1。 delay_50us(10)。 e=1。 delay_50us(20)。 e=0。 } 溫度顯示模塊程序LCD1602采用+5V電壓驅動，其數(shù)據(jù)接口和讀寫控制引腳與STC89C52單片機的I/O口直接相連。ADC0832將采集到的模擬電壓值經過A/D轉換后送給單片機，單片機查表得到溫度值，通過I/O口傳輸給LCD1602顯示。開 始 對LCD1602A進行初始化 判是否有按鍵按下 否 掃描按鍵 延時消抖 首行掃描字R3列掃描送P1 掃描、判行確定鍵值鍵值入棧保護鍵值轉化為ASII碼，存入寄存器判釋放按鍵