【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 同的保護(hù)措施，以防止該區(qū)域的內(nèi)容被破壞。程序存儲(chǔ)器通過 16 位程序計(jì)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(chǔ)器空間轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。對(duì) AT89C52 芯 片來說，片內(nèi)有 4K 字節(jié) ROM/EPROM，片外可擴(kuò)展 60K 字節(jié) EPROM，片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖以及標(biāo)志位等。 AT89C52 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)器 RAM和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可以尋址 256 個(gè)單元，片外最大可擴(kuò)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(shí)器 AT89C52單片機(jī)的內(nèi)部有兩個(gè) 16 位可變成定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1，它們都有定時(shí)或是事件計(jì)數(shù)的功能，可用于定時(shí)控制、延時(shí)、對(duì)外部事件計(jì)數(shù)和檢測(cè)等場(chǎng)合。它們具有計(jì)數(shù)和定時(shí)兩種工作方式以及四種工作模式。兩個(gè)特殊功能寄存器用于確定定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的功能和操作方式。定時(shí)器 T0的核心是一個(gè)加 1計(jì)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(gè)分開的 8 位等不同的結(jié)構(gòu)。計(jì)數(shù)器的輸入脈沖源可以是外部脈沖源或系統(tǒng)時(shí)鐘震蕩器，計(jì)數(shù)器對(duì)著兩個(gè)輸入脈沖之一進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)。 定時(shí)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(shí)工作方式還是計(jì)數(shù)方式，定時(shí)器 T0 和 T1 在對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘或?qū)ν獠繒r(shí)間計(jì)數(shù)時(shí)，不占用 CPU 時(shí)間，除非定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器溢出，才可能中斷 CPU 的當(dāng)前操作。由此可見，定時(shí)器是單片機(jī)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(shí)候，外部發(fā)生了某一事件，請(qǐng)求 CPU 迅速去處理，于是， CPU 暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)入6 處理所發(fā)生的事件；中斷服務(wù)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(jī)有五個(gè)中斷請(qǐng)求源。其中，兩個(gè)外部中斷源；兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的溢出中斷源 TE0和 TF1；一個(gè)片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源 RI 或 TI。這些中斷請(qǐng)求分別由單片機(jī)的特殊功能寄存器 TCON 和 SCON的相應(yīng)位鎖存。當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向 CPU請(qǐng)求中斷，要求 CPU 提供服務(wù)的時(shí)候，就存在 CPU 優(yōu)先響應(yīng)哪一個(gè)中斷請(qǐng)求，于是一些微處理器和單片機(jī)規(guī)定了每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別。 DS18B20 檢測(cè)電路 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。這里采用 DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20作為測(cè)溫元件。 DS18B20 簡(jiǎn)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(chǎng)合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。 DALLAS 半導(dǎo)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(cè)量范圍為 55～+125 攝氏度，可編程為 9位～ 12 位轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) 攝氏度，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠(yuǎn)端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè) 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(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 [3]。 DS18B20 的性能特點(diǎn) 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20的雙向通訊。 DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)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(yīng)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(shí)精度為〒 。零待機(jī)功耗。可編程的分辨率7 為 9～ 12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。在 9位分辨率時(shí)最多在 字， 12位分辨率時(shí)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(bào)警設(shè)臵。報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度的器件。測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。以上特點(diǎn)使 DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)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(bào)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(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源； GND為地信號(hào)； VDD為可選擇的 VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 DS18B20 的測(cè)溫原理 DS18B20的測(cè)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(hào)送給減法計(jì)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(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入，還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 .計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別臵入減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)臵在 55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基 數(shù)值 [4]。 減法計(jì)數(shù)器 1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器 1的預(yù)臵值減到 0時(shí)溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器 1的預(yù)臵將重新被裝入 ,減法計(jì)數(shù)器 1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) ,如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)到 0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性其輸出用，于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)臵值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值，這就是 DS18B20的測(cè)溫原理。 另外，由于 DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì) DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20→發(fā) ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處 理數(shù)據(jù) [5]。 8 LCD1602 液晶顯示器 LCD1602簡(jiǎn)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(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選 數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，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(fù)極。 LCD1602的指令說明及時(shí)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(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)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(biāo)復(fù)位到地址 00H位臵。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)臵 I/D：光標(biāo)移動(dòng)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(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 9 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 6：功能設(shè)臵命令 DL：高電平時(shí)為 4位總線，低電平時(shí)為 8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)臵。 指令 8： DDRAM地址設(shè)臵。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)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(shí)序如表 21所示。 表 21 LCD1602 讀寫 時(shí)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(dá) 電動(dòng)馬達(dá)，又稱為馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)能，用來驅(qū)動(dòng)其他裝臵的電氣設(shè)備。電動(dòng)機(jī)種類非常繁多，但可大致分為交流電動(dòng)機(jī)及直流電動(dòng)機(jī)以用于不同的場(chǎng)合。 馬達(dá)工作的原理 馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)原理的依據(jù)為佛來明左手定則，當(dāng)導(dǎo)線臵放于磁場(chǎng)內(nèi)，若導(dǎo)線通上電流，則導(dǎo)線會(huì)切割磁場(chǎng)線使導(dǎo)線產(chǎn)生移動(dòng)。 電流進(jìn)入線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用 電流的磁效應(yīng) ，使電磁鐵在固定的磁鐵內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的裝臵，可以將電能轉(zhuǎn)換成力學(xué)能。 與永久磁鐵或由另一組線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生動(dòng)力 直流馬達(dá)的原理是定子不動(dòng)，轉(zhuǎn)子依相互作用所產(chǎn)生作用力的方向運(yùn)動(dòng) [7]。 電樞 :可以繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的軟鐵芯纏繞多圈線圈。場(chǎng)磁鐵 :產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)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(dòng) ， 可供改變電流方向的變向器。每轉(zhuǎn)動(dòng)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(dá)的基本構(gòu)造 電動(dòng)機(jī)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(dòng)，轉(zhuǎn)子則可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由軸承支撐。定子與轉(zhuǎn)子之間會(huì)有一定空氣間隙，以確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。定子與轉(zhuǎn)子繞上線圈，通上電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，就成為電磁鐵，定子和轉(zhuǎn)子其中之一亦可為 永久磁鐵 [8]。