【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性 ： (1) 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容； (2) 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器； (3) 1000 次擦寫周期； (4) 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz； (5) 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； (6) 32 個(gè)可編程 I/O 口線； (7) 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； (8) 八個(gè)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(shí)器； (13) 雙數(shù)據(jù)指針； (14) 掉電標(biāo)識(shí)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(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0端口寫“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時(shí)，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。 程序校驗(yàn)時(shí)，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(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P1端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 輸入使用時(shí)，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(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如表 2 所示。在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8 位地址字節(jié)。 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù) 器 T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)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(dòng)四個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P2 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，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(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口 送出高八位地址。 在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 P3 口： P3 口是一個(gè)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(dòng)四個(gè) TTL邏輯電平。對(duì) P3端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，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(hào) 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(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 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)器寫選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 ALE/PROG ：控制信號(hào)（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 Flash 編程時(shí)，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(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)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(shí)有效。否則， ALE 將被微弱拉高。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH 的 SFR的第 0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 PSEN ：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN ）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng) 89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。 EA /VPP：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接地。 為執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)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(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)濕度模擬電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量便于單片機(jī)處理。鍵盤控制采用PO 口．其中 PO． O是溫度的設(shè)置， PO． 1 是濕度的設(shè)置， PO． 2／ PO． 3是分別對(duì)溫度與濕度的上／下限值進(jìn)行設(shè)置。 原理如下圖： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 b AT89S52 單片機(jī)各引腳功能 系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示方式驅(qū)動(dòng) 6個(gè)數(shù)碼管工作，其中 4個(gè)數(shù)碼管用來顯示溫度值， 2個(gè)用來顯示檢測(cè)到的濕度值。用 74LSl38 的輸入端來選擇位碼．單片機(jī)的 P1口控制數(shù)碼管的斷碼。如檢測(cè)到的溫度與濕度發(fā)生變化時(shí)，數(shù)碼管即會(huì) 發(fā)生相應(yīng)的變化，起到實(shí)時(shí)顯示功能，電路如圖 。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 現(xiàn)實(shí)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(jī)直接識(shí)別。 A/D 將 HTH3610 所采集的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 ADC0809 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)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(gè) 8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)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)換起停控制端。 ③ 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs( 時(shí)鐘為 640kHz 時(shí) )， 130μs （時(shí)鐘為 500kHz 時(shí)） ④ 單個(gè)＋ 5V 電源供電 ⑤ 模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 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(gòu)如 下 圖所示，它由 8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關(guān)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(hào)，輸入，高電平有效。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)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(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 Vcc：電源，單一＋ 5V。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jì)是 DALLAS 半導(dǎo)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(diǎn)。因此用它來組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，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(yuǎn)等特點(diǎn) 。 DS18B20 的性能特點(diǎn)： ①采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它 I/O 口線與微機(jī) 接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測(cè)溫度值（ 16位二進(jìn)制數(shù)，含符號(hào)位）。 ②測(cè)溫范圍為 55℃ +125℃，測(cè)量分辨率為 ℃。 ③內(nèi)含 64 位經(jīng)過激光修正的只讀存儲(chǔ)器 ROM。 ④適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)。 ⑤用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限。 ⑥內(nèi)含寄生電源。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) : DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(bào)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(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 sDS18B20引 腳分布圖 表 4 引腳功能描述 序號(hào) 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號(hào) 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)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(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 DS18B20 的控制方法： 在硬件上， DS18B20 與單片機(jī)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(jī)的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí) UDD、 GND接地， I/O 接單片機(jī) 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(dòng) DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9個(gè)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(fù)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(dòng) DS18B20發(fā)送電源 供電方式的信號(hào)給主 CPU CPU 對(duì) DS18B20 的訪問流程是：先對(duì) DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能對(duì)存儲(chǔ)器操作，數(shù)據(jù)操作。 DS18B20 每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時(shí)序和通信協(xié)議。如主機(jī)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(gè)湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)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(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)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(gòu)寄存器。 配置寄存器 該字節(jié)各位的意