【文章內(nèi)容簡介】 同的保護措施，以防止該區(qū)域的內(nèi)容被破壞。程序存儲器通過 16 位程序計數(shù)器尋址，尋址能力為 64K 字節(jié)。這似的能在 6K地址空間內(nèi)任意尋址，但沒有指令使程序能控制從程序存儲器空間轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)存儲空間。對 AT89C52 芯 片來說，片內(nèi)有 4K 字節(jié) ROM/EPROM，片外可擴展 60K 字節(jié) EPROM，片內(nèi)和片外程序存儲器統(tǒng)一編址。 數(shù)據(jù)存儲器用于存放運算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖以及標志位等。 AT89C52 數(shù)據(jù)存儲器空間也分為內(nèi)片和外片兩大部分，即片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM和片外數(shù)據(jù)存儲器 RAM。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器最大可以尋址 256 個單元，片外最大可擴展 64K 字節(jié) RAM，并且片內(nèi)使用的是 MOV 指令，片外 64K ROM 空間專門為 MOVX 指令所用。 定時器 AT89C52單片機的內(nèi)部有兩個 16 位可變成定時器 0 和定時器 1，它們都有定時或是事件計數(shù)的功能，可用于定時控制、延時、對外部事件計數(shù)和檢測等場合。它們具有計數(shù)和定時兩種工作方式以及四種工作模式。兩個特殊功能寄存器用于確定定時器 /計數(shù)器的功能和操作方式。定時器 T0的核心是一個加 1計數(shù)器，它由 8 位寄存器 TH0和 TH1 組成，可被變成為 13 位、 16 位、兩個分開的 8 位等不同的結(jié)構(gòu)。計數(shù)器的輸入脈沖源可以是外部脈沖源或系統(tǒng)時鐘震蕩器，計數(shù)器對著兩個輸入脈沖之一進行遞增計數(shù)。 定時器 T0具有方式 0、方式 方式 2和方式 3 四種工作方式。T1 具有方式 0、方式 1 和方式 2 三種工作方式。不管是定時工作方式還是計數(shù)方式，定時器 T0 和 T1 在對內(nèi)部時鐘或?qū)ν獠繒r間計數(shù)時，不占用 CPU 時間，除非定時器 /計數(shù)器溢出，才可能中斷 CPU 的當前操作。由此可見，定時器是單片機中效率最高而且工作靈活的部件。 中斷系統(tǒng) 中斷是指中央 CPU 正在處理某事情的時候，外部發(fā)生了某一事件，請求 CPU 迅速去處理，于是， CPU 暫時中斷當前的工作，轉(zhuǎn)入6 處理所發(fā)生的事件；中斷服務處理完成以后，再回到原來被中斷的工作，這樣的過程稱為中斷 [2]。 AT89C52單片機有五個中斷請求源。其中，兩個外部中斷源；兩個片內(nèi)定時器 /計數(shù)器的溢出中斷源 TE0和 TF1；一個片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源 RI 或 TI。這些中斷請求分別由單片機的特殊功能寄存器 TCON 和 SCON的相應位鎖存。當幾個中斷源同時向 CPU請求中斷，要求 CPU 提供服務的時候，就存在 CPU 優(yōu)先響應哪一個中斷請求，于是一些微處理器和單片機規(guī)定了每個中斷源的優(yōu)先級別。 DS18B20 檢測電路 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復雜，制作成本相對較高。這里采用 DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20作為測溫元件。 DS18B20 簡單介紹 DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟。 DALLAS 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。溫度測量范圍為 55～+125 攝氏度，可編程為 9位～ 12 位轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達 攝氏度，分辨率設定參數(shù)以及用戶設定的報警溫度存儲在 EEPROM 中，掉電后依然保存。被測溫度用符號擴展的 16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個 DS18B20可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上， CPU只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。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 [3]。 DS18B20 的性能特點 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。 DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。適應電壓范圍更寬，電壓范圍：～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。溫范圍－ 55℃～＋125℃，在 10～ +85℃時精度為〒 。零待機功耗。可編程的分辨率7 為 9～ 12位，對應的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和 ℃，可實現(xiàn)高精度測溫。在 9位分辨率時最多在 字， 12位分辨率時最多在 750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。用戶可定義報警設臵。報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度的器件。測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給CPU，同時可傳送 CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。以上特點使 DS18B20非常適用與多點、遠距離溫度檢測系統(tǒng)。 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)的溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL、配臵寄存器。 DQ 為數(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； GND為地信號； VDD為可選擇的 VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 DS18B20 的測溫原理 DS18B20的測溫原理，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小 ,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器 2的脈沖輸入，還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時， DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進行計數(shù)，進而完成溫度測量 .計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55 ℃所對應的基數(shù)分別臵入減法計數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器 1和溫度寄存器被預臵在 55 ℃所對應的一個基 數(shù)值 [4]。 減法計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當減法計數(shù)器 1的預臵值減到 0時溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1的預臵將重新被裝入 ,減法計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù) ,如此循環(huán)直到減法計數(shù)器 2計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性其輸出用，于修正減法計數(shù)器的預臵值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就是 DS18B20的測溫原理。 另外，由于 DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對 DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20→發(fā) ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處 理數(shù)據(jù) [5]。 8 LCD1602 液晶顯示器 LCD1602簡介 字符型 LCD1602通常有 14條引腳線或 16條引腳線的 LCD，多出來的 2條線是背光電源線 VCC(15腳 )和地線 GND(16腳 )，其控制原理與 14腳的 LCD完全一樣 。 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選 數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，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： E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負極。 LCD1602的指令說明及時序 1602 液晶 模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指 令 [6],LCD1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 1 為高電平、 0 為低電平 。 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H位臵。 指令 2：光標復位，光標返回到地址 00H。 指令 3：光標和顯示模式設臵 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 4：顯示開關(guān)控制 。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 9 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令 6：功能設臵命令 DL：高電平時為 4位總線，低電平時為 8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設臵。 指令 8： DDRAM地址設臵。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。指令 11：讀數(shù)據(jù)。 LCD 讀寫時序如表 21所示。 表 21 LCD1602 讀寫 時序 表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令碼，E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出 無 直流馬達 電動馬達，又稱為馬達或電動機，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機械能，并可再使用機械能產(chǎn)生動能，用來驅(qū)動其他裝臵的電氣設備。電動機種類非常繁多，但可大致分為交流電動機及直流電動機以用于不同的場合。 馬達工作的原理 馬達的旋轉(zhuǎn)原理的依據(jù)為佛來明左手定則，當導線臵放于磁場內(nèi)，若導線通上電流，則導線會切割磁場線使導線產(chǎn)生移動。 電流進入線圈產(chǎn)生磁場，利用 電流的磁效應 ，使電磁鐵在固定的磁鐵內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)動的裝臵，可以將電能轉(zhuǎn)換成力學能。 與永久磁鐵或由另一組線圈所產(chǎn)生的磁場互相作用產(chǎn)生動力 直流馬達的原理是定子不動，轉(zhuǎn)子依相互作用所產(chǎn)生作用力的方向運動 [7]。 電樞 :可以繞軸心轉(zhuǎn)動的軟鐵芯纏繞多圈線圈。場磁鐵 :產(chǎn)生磁場的強力永久磁鐵或電磁鐵 。 集電環(huán) :線圈約兩端接至兩片半圓形的集電環(huán)，隨線圈轉(zhuǎn)動 ， 可供改變電流方向的變向器。每轉(zhuǎn)動半圈，線圈10 上的電流方向就改變一次。電刷 :通常使用碳制成，集電環(huán)接觸固定位臵的電刷，用以接至電源。 馬達的基本構(gòu)造 電動機的種類很多，以基 本結(jié)構(gòu)來說，其組成主要由定子和轉(zhuǎn)子所構(gòu)成。定子在空間中靜止不動，轉(zhuǎn)子則可繞軸轉(zhuǎn)動，由軸承支撐。定子與轉(zhuǎn)子之間會有一定空氣間隙，以確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動。定子與轉(zhuǎn)子繞上線圈，通上電流產(chǎn)生磁場，就成為電磁鐵，定子和轉(zhuǎn)子其中之一亦可為 永久磁鐵 [8]。