【文章內(nèi)容簡介】 性 ： (1) 與 MCS51單片機產(chǎn)品兼容； (2) 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器； (3) 1000 次擦寫周期； (4) 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz； (5) 三級加密程序存儲器； (6) 32 個可編程 I/O 口線； (7) 三個 16 位定時器 /計數(shù)器； (8) 八個中斷源； (9) 全雙工 UART 串行通道； (10) 低功耗空閑和掉電模式； (11) 掉電后中斷可喚醒； (12) 看門狗定時器； (13) 雙數(shù)據(jù)指針； (14) 掉電標識符 圖 a AT89S52芯片的引腳圖 如圖 所示 AT89S52 芯片的引腳圖 VCC：電源 Vss：地 P0 口： 8位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯電平。對 P0端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復用。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。 程序校驗時，需要外部上拉電阻。 P1 口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 8 輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和定時器 /計數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如表 2 所示。在 Flash 編程和校驗時， P1口接收低 8 位地址字節(jié)。 引腳號 第二功能 T2（定時器 /計數(shù) 器 T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動四個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。在方位外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口 送出高八位地址。 在 Flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動四個 TTL邏輯電平。對 P3端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 3所示。 表 3 P3口引腳的第二功能 引腳號 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） 0INT （外部中斷 0） 1INT （外部中斷 1） 表 2 P1口引腳的第二功能 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 9 T0（定時器 0外部輸入） T1（定時器 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） RST：復位輸入。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。DISRTO 默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 ALE/PROG ：控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 Flash 編程時，此引腳（ PROG ）也用作編程輸入脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”， ALE 操作將無效。這一位置“ 1”，ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。否則， ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH 的 SFR的第 0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 PSEN ：外部程序存儲器選通信號（ PSEN ）是外部程序存儲器選通信號。當 89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN 在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN 將不被激活。 EA /VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接地。 為執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應該接 VCC。 在 Flash 編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 采用 AT89S52 單片機作為系統(tǒng)的控制器。 Pl口控制數(shù) 碼管顯示溫度和濕度值。 P2口與 TLC549 連接．實現(xiàn)濕度模擬電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量便于單片機處理。鍵盤控制采用PO 口．其中 PO． O是溫度的設置， PO． 1 是濕度的設置， PO． 2／ PO． 3是分別對溫度與濕度的上／下限值進行設置。 原理如下圖： 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 10 圖 b AT89S52 單片機各引腳功能 系統(tǒng)采用動態(tài)顯示方式驅(qū)動 6個數(shù)碼管工作，其中 4個數(shù)碼管用來顯示溫度值， 2個用來顯示檢測到的濕度值。用 74LSl38 的輸入端來選擇位碼．單片機的 P1口控制數(shù)碼管的斷碼。如檢測到的溫度與濕度發(fā)生變化時，數(shù)碼管即會 發(fā)生相應的變化，起到實時顯示功能，電路如圖 。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 11 圖 現(xiàn)實模塊連接電路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 系統(tǒng)的濕度采集模塊主要是利用模擬器件 HTH3610，它采集的是模擬量，不能被本系統(tǒng)的 AT89S52 單片機直接識別。 A/D 將 HTH3610 所采集的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 ADC0809 是美國國家半導體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8通道， 8 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 。其內(nèi)部有一個 8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8路模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉(zhuǎn)換。是目前國內(nèi)應用最廣泛的 8位通用 A/D 芯片 。 主要特性 ： ① 8路輸入通道， 8 位 A／ D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。 ② 具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕? ③ 轉(zhuǎn)換時間為 100μs( 時鐘為 640kHz 時 )， 130μs （時鐘為 500kHz 時） ④ 單個＋ 5V 電源供電 ⑤ 模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點和滿刻度校準。 ⑥ 工作溫度范圍為 40～＋ 85 攝氏度 ⑦ 低功耗， 約 15mW。 ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A／ D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構如 下 圖所示，它由 8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關樹型 A/D 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 外部特性（引腳功能） ： ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖 13． 23 所示。下面說明各引腳功能。 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換）。 EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 Vcc：電源，單一＋ 5V。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 12 圖 數(shù)據(jù) A/D 轉(zhuǎn)換模塊 溫度采集模塊 DS18B20 數(shù)字溫度計是 DALLAS 半導體 公司生產(chǎn)的 1－ Wire，即 單線智能溫度傳感器 ，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。 屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器 ,它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠等特點 。 DS18B20 的性能特點： ①采用單總線專用技術，既可通過串行口線，也可通過其它 I/O 口線與微機 接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（ 16位二進制數(shù)，含符號位）。 ②測溫范圍為 55℃ +125℃，測量分辨率為 ℃。 ③內(nèi)含 64 位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器 ROM。 ④適配各種單片機或系統(tǒng)機。 ⑤用戶可分別設定各路溫度的上、下限。 ⑥內(nèi)含寄生電源。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構 : DS18B20 內(nèi)部結(jié)構主要由四部分組成： 64位光刻 ROM,溫度傳感器 ,非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL,高速暫存器。 DS18B20 的管腳排列如圖 所示。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 13 圖 sDS18B20引 腳分布圖 表 4 引腳功能描述 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 3 VDD 可選擇的 VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 DS18B20 的控制方法： 在硬件上， DS18B20 與單片機的連接有兩種方法，一種是 Vcc 接外部電源， GND接地，I/O 與單片機的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 UDD、 GND接地， I/O 接單片機 I/O。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電， I/O口線要接 5KΩ左右的上拉電阻。 DS18B20 有六條控制命令。 表 5 RAM指令表 指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9個字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL字節(jié) 復制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL字節(jié)寫到 E2RAM中 重新調(diào) E2RAM B8H 把 E2RAM中的 TH、 TL字節(jié)寫到暫存器 TH、 TL字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 啟動 DS18B20發(fā)送電源 供電方式的信號給主 CPU CPU 對 DS18B20 的訪問流程是：先對 DS18B20 初始化，再進行 ROM 操作命令，最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。 DS18B20 每一步操作都要遵循嚴格的工作時序和通信協(xié)議。如主機控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設計 14 步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進行復位，復位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進行預定的操作。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除 的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL和結(jié)構寄存器。 配置寄存器 該字節(jié)各位的意