【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 到 20MHz — 12 時(shí)鐘模式時(shí)為 0 到 33MHz 雙數(shù)據(jù)指針 3 個(gè)加密位 4 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 6 個(gè)中斷源 4 個(gè) 8 位 I/O 口 全雙工增強(qiáng)型 UART ― 幀數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè) ― 自動(dòng)地址識(shí)別 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0， T1（標(biāo)準(zhǔn) 80C51）和增加的 T2（捕獲和比較） 可編程時(shí)鐘輸出 異步端口復(fù)位 低 EMI (禁止 ALE 以及 6 時(shí)鐘模式 ) 掉電模式可通過(guò)外部中斷喚醒 表（ 2411） 操作模式、電源電壓以及 最大外部時(shí)鐘頻率之間的關(guān)系 操作模式 電源電壓 最大時(shí)鐘 6clock 5V177。10％ 20MHz 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 53頁(yè) 15 12clock 5V177。10％ 33MHz 表（ 2412） 產(chǎn)品編號(hào)含義 存儲(chǔ)器 溫度范圍(B) 封裝 B=0℃ ~70℃ F= 40℃ ~ +85℃ A=PLCC N=DIP BD=LQFP AT89C51 引腳圖 圖（ 2411） AT89C51 引腳圖 AT89C51X2 1=128 字節(jié) RAM 4K 字節(jié) FLASH 2=256 字節(jié) RAM 8K 字節(jié) FLASH 4=256 字節(jié) RAM 16K 字節(jié) FLASH 8=256 字節(jié) RAM 32K 字節(jié) FLASH X2=可選 6 時(shí)鐘 9=FLASH 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 53頁(yè) 16 AT89C51X2 端口描述 P0 口（ 3932）： P0 口是開漏雙向口，可以寫為 1 使其狀態(tài)為懸浮用作高阻輸入。 P0 也可以在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)作地址的低字節(jié)，在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作數(shù)據(jù)總線，此時(shí)通過(guò)內(nèi)部強(qiáng)上拉電阻輸出 1。 P1 口（ 18）： P1 口是帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，向 P1 口寫入 1 時(shí)， P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口，當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P1 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。 P1 口第 2 功能： T2 ()：定 時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 /時(shí)鐘輸出 (見(jiàn)可編程輸出 )。 T2EX() ：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 重裝載 /捕捉 /方向控制。 P2 口（ 2128）： P2 口是帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，向 P2 口寫入 1 時(shí)， P2 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P2 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)時(shí)分別作為地址高位字節(jié)和 16 位地址 (MOVX@DPTR)，此時(shí)通過(guò)內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送 1。當(dāng)使用 8 位尋址方式 (MOV @Ri )訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口發(fā)送 P2 特殊功能寄存器的內(nèi)容 。 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 53頁(yè) 17 P3 口（ 1017）： P3 口是帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，向 P3 口寫入 1 時(shí)， P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口當(dāng)作為輸入腳時(shí)，被外部拉低的 P3 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。 P3 口還具有以下特殊功能： RxD ()：串行輸入口 TxD()：串行輸出口 INT0()：外部中斷 0 INT1()：外部中斷 T0()：定時(shí)器 0 外部輸入 T1()：定時(shí)器 1 外部輸入 WR()：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào) RD()：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào) FLASH EPROM 存儲(chǔ)器特性 89C51 在 10000 次擦除和編程之后仍能可靠保存 FLASH 存儲(chǔ)器的內(nèi)容。存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)使得擦除和編程結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。此外，先進(jìn)的溝道氧化工藝和低內(nèi)部電場(chǎng)的結(jié)合使擦除和編程操作更加可靠。其特性如下： 帶片擦除的 FLASH EPROM 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器禁止時(shí) EA=0 外部程序存儲(chǔ)器最多可達(dá) 64K 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 53頁(yè) 18 可編程加密位 每字節(jié)最少 10000 次擦除 /編程周期 數(shù)據(jù)最少可保存 10 年 從一般銷售商處可獲得編程支持 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 為輸入和輸出，可分別作為一個(gè) 反相放大器的輸入和輸出。此管腳可配置為使用內(nèi)部振蕩器。要使用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件時(shí)，XTAL2 可 以 不 連 接 而 由XTAL1 驅(qū)動(dòng)。外部時(shí)鐘信號(hào)無(wú)占空比的要求，因?yàn)闀r(shí)鐘通過(guò)觸發(fā)器二分頻輸入到內(nèi)部時(shí)鐘電路。但高低電平的最長(zhǎng)和最短時(shí)間必須符合手冊(cè)的規(guī)定。 可編程時(shí)鐘輸出 可從 編程輸出 50%占空比的時(shí)鐘信號(hào) 除了作為常規(guī) I/O 口外還有兩個(gè)可選功能它可編程為： 1．用于定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部時(shí)鐘輸入 2．使用 16MHz 操作頻率時(shí)， 12 時(shí)鐘模式下輸出 50%占空比 61Hz~4MHz時(shí)鐘信號(hào)（ 6 時(shí)鐘模式 時(shí)為 122Hz~8M Hz）。 圖（ 2412）晶體振蕩電路 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 53頁(yè) 19 要將定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 配置為時(shí)鐘發(fā)生器， C/T2()必須清零，而T2MOD中的 T20E位必須置位。要啟動(dòng)定時(shí)器 2 還必須將 TR2()置位。 時(shí)鐘輸出頻率由振蕩器頻率和定時(shí)器 2 捕獲寄存器的重新裝入值確定公式如下： RCA P 2LRCA P 2H , 65536 n ? 震蕩器頻率 此處： n = 16（ 6 時(shí)鐘模式）或 32（ 12 時(shí)鐘模式） （ RCAP2H,RCAP2L） =RCAP2H 和 RCAP2L 的內(nèi)容作為一個(gè) 16 位無(wú)符號(hào)整數(shù)。 在時(shí)鐘輸出模式中，定時(shí)器 2 的翻轉(zhuǎn)將不會(huì)產(chǎn)生中斷 ，這和它作為波特率發(fā)生器時(shí)相似。定時(shí)器 2 可同時(shí)作為波特率發(fā)生器和時(shí)鐘發(fā)生器。但需要注意的是波特率和時(shí)鐘輸出頻率相同。 復(fù)位電路 在振蕩器工作時(shí)，將 RST 腳保 持至少兩個(gè)機(jī)器周期高電平（ 12 時(shí)鐘模式 為 24 個(gè)振蕩器周期， 6 時(shí)鐘模式為 12 振蕩器周期）可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。為了保證上電 復(fù)位的可靠， RST 保持高電平的時(shí)間至少 為振蕩器啟動(dòng)時(shí)間（通常為幾個(gè)毫秒）再 加上兩個(gè)機(jī)器周期。復(fù)位后，振蕩器以 12 時(shí)鐘模式運(yùn)行（當(dāng)已通過(guò)并行編程器 圖（ 2413） AT89C5 復(fù)位電路 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 53頁(yè) 20 設(shè)置為 6 時(shí)鐘模式時(shí)除外）。 傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方法，大都使 用那些利用固、液體的熱膨脹原理而制造的傳統(tǒng)溫度計(jì)，它們都具有一定的局限性，特別是在深度和遠(yuǎn)距離測(cè)溫場(chǎng)合中，其不足表現(xiàn)的更為突出。本文所述的溫度采集法完全克服了傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，它是使用溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)ADC0804 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸入單片機(jī)，然后用晶體管顯示器進(jìn)行溫度指示。既可制做成一個(gè)測(cè)溫裝置，也可制成由探測(cè)頭和顯示裝置組成的電子溫度測(cè)試儀。 一、溫度采集電路 溫度采集電路 集成溫度傳感器 AD590 簡(jiǎn)介 AD590 是一種兩端集成電路式半導(dǎo)體溫度傳感器，輸出電流與它所感受 圖（ 2421） 溫度采集電路 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 53頁(yè) 21 的溫度成線性關(guān)系，工作電壓可以從＋ 4～＋ 30V 范圍內(nèi)選用，測(cè)溫范圍為－ 55～ 150 度，屬于低溫傳感器。它與大多其他形式的溫度傳感器相比，不存在線性問(wèn)題，與熱電阻相比不需要設(shè)計(jì)輸入電橋和微弱信號(hào)放大器，與熱電偶相比不需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償，而且它是以高阻抗恒流源形式輸出輸出，傳輸線上的壓降不影響輸出電流值，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。因此，它具有使用方便?？垢蓴_能力強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適用于遠(yuǎn)距離的溫度巡回檢測(cè)系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)根據(jù)待檢測(cè)溫度點(diǎn)分布的特點(diǎn)和要求，選用 AD590 作為溫度傳感器。 AD590 是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫恒流器件，輸出的電流值與它所測(cè)的絕對(duì)溫度有精確的線性關(guān)系。由于廠家生產(chǎn)是采用激光微調(diào)來(lái)校正集成電路內(nèi)的薄膜電阻，使其在攝氏零度（對(duì)應(yīng)絕對(duì)溫度為 ）輸出電流為 ,靈敏度為 1uA/K，當(dāng)其感受溫度升高或降低時(shí)，輸出電流以 1uA/K 的速率增大或減小，從而將被測(cè)溫度線性轉(zhuǎn)換為電流形式輸出，在測(cè)量線路中，將其電流轉(zhuǎn)換為電壓，則可用電壓形式來(lái)表示對(duì)應(yīng)溫度的大小。 AD590 集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為 10mV/K，溫度 0℃ 時(shí)輸出為 0，溫度 25℃ 時(shí)輸出 。電流輸出型的靈敏度一般為 1?A/K。 它的主要特性如下： 流過(guò)器件的電流（ ?A）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即： 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 53頁(yè) 22 KATIr /1?? 式中： rI —— 流過(guò)器件（ AD590）的電流，單位為 ?A； T— 熱力學(xué)溫度，單位為 K。 AD590 的測(cè)溫范圍為 55℃ ～ +150℃ 。 AD590 的電源電壓范圍為 4V～ 30V。電源電壓可在 4V~6V 范圍變化，電流 rI 變化 1?A，相當(dāng)于溫度變化 1K。 AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。 輸出電阻為 710M?。 精度高。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M 五檔，其中 M 檔精度最高，在 55℃ ～ +150℃ 范圍內(nèi)，非線性誤差為 177?！?。 在被測(cè)溫度一定時(shí)， AD590 相當(dāng)于一 個(gè)恒流源，把它和 5～ 30V 的直流電源相連，并在輸出端串接一個(gè) 1kΩ 的恒值電阻，那么，此電阻上流過(guò)的電流將和被測(cè)溫度成正比，此時(shí)電阻兩端將會(huì)有 1mV／ K 的電壓信號(hào)。 圖（ 2422）（ a）是 AD590 的封裝形式，圖（ 2422）（ b）是 AD590用于測(cè)量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^(guò) AD590 的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻 R1 和電位器 R2 的電阻之和為 1k? 時(shí)，輸出電壓 VO 隨溫度的變化為 1mV/K。但由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。 圖（ 2422） AD590封裝 及基本應(yīng)用電路 R1 R2 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 53頁(yè) 23 調(diào)整的方法為：把 AD590 放于冰 水混合物中，調(diào)整電位器 R2，使VO= ?；蛟谑覝叵?(25℃ ) 條件下調(diào)整電位器，使VO=+25=（ mV）。但這樣調(diào)整只可保證在 0℃ 或 25℃ 附近有較高精度。 由于 AD590 輸出電流審計(jì)為 1uA/K 與開式溫標(biāo)對(duì)應(yīng)，而且工作電壓范圍大，應(yīng)此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意一下幾個(gè)問(wèn)題： ○1AD590 在零攝氏度時(shí)，輸出電流值為 ，它與熱力學(xué)溫度 相對(duì)應(yīng)。而人們習(xí)慣用攝氏溫度表示溫度，攝氏溫標(biāo)與開氏溫標(biāo)的轉(zhuǎn)化關(guān)系即 T(K)= + t）（度 ），在信號(hào)處理時(shí)，應(yīng)將開氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度。 ○2AD590 的工作電壓雖可以在 4～ 30V 范圍內(nèi)選用，但某一工作電壓一經(jīng)確定后，應(yīng)盡可能使其穩(wěn)定，因?yàn)楣ぷ麟妷翰▌?dòng)將引起 AD590 輸出電流在一定程度上的相對(duì)漂移。造成測(cè)量誤差。 ○3AD590 輸出電流在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，雖然它對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生的壓降不敏感，但應(yīng)避免傳輸導(dǎo)線回路受電磁干擾影響產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)而導(dǎo)致回路電路電流變化，造成測(cè)量誤差。 OP07 的作用 使用 AD590 采集到溫度值后，將溫度的模擬量輸入到功率放大 器 OP07，實(shí)現(xiàn)電壓隔離、零點(diǎn)調(diào)整、電壓放大等作用 , 將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成 0— 5 的電壓信號(hào)，再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 ADOP— 07 是低漂移運(yùn)放，其溫度系數(shù)為 ／ 186。C 。它還具有較高的山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 53頁(yè) 24 共模輸入電壓范圍 (177。14V)和共模抑制比 (126dB)，電源電壓范圍從 177。3V～177。18V。 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 53頁(yè) 25 圖（ 2423） OP07 引腳圖 圖（ 2424）溫度采集輸入通道 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 ADC0804 A/D 轉(zhuǎn)換器的種 類很多，選擇主要從以下幾個(gè)方面考慮： 2 Vs+ IN IN+ V Vs V+ OUT N