【文章內(nèi)容簡介】 器 的 高增益 反相放大器。 XTAL2： 作為片內(nèi)振 蕩器 的高增益 反相放大器的輸出端。 RST： 作為 復(fù)位 信號(hào) 輸入 端。只有在高電平 的時(shí)候才有效 。 如果要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作的話，那么只需要在這個(gè)引腳上面，加上 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平即可。 EA/Vpp： 輸入信號(hào)的時(shí)候，外部儲(chǔ)存器允許訪問的控制信號(hào) 。 當(dāng) EA 端高電平 的時(shí)候 ，那么就會(huì) 讀取存儲(chǔ) 程序 的 存儲(chǔ)器 。但是當(dāng)訪問的 PC 值超過 0FFFH 時(shí)，它就會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)訪問外部儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。而當(dāng) EA 端輸出為低電平時(shí)，它就會(huì)只讀取外部儲(chǔ)存器，地址為 0000H~FFFFH，此時(shí)片內(nèi)的 Flash 存儲(chǔ)器將不起功能。 Vpp 作為引腳的另一個(gè) 功能，作為輸入編程電壓 。 ALE/PROG： 在訪問存儲(chǔ)器時(shí)候，該引腳可以產(chǎn) 生信號(hào)，鎖存地址，低 8 為的地址不能唄訪問，確保了整個(gè)系統(tǒng)的安全。在平時(shí)， ALE 會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該信號(hào)的頻率為晶振的1/6。閃存的訪問必須經(jīng)過 ALE 位的有效信號(hào)之后才能夠正常的開始。如果 ALE 所存了地址，則該地址具有寫保護(hù)的特性。此外，該信號(hào)可以為程序存儲(chǔ)器提供相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào) 。在必要的時(shí)候，它還能夠 禁止 ALE 操作 放大地址單元 D0 位置 ，那是 特殊 放大 寄存器區(qū)中程序存儲(chǔ)器 INC 的 8EH。 這樣 指令 ALE 才會(huì)被應(yīng)用 ， 同時(shí)該引腳將會(huì)在單片機(jī)內(nèi)部被拉高 ，并且 單片機(jī) 在 執(zhí)行外部程序 的時(shí)候 ， 此時(shí) 信號(hào)線 將失效 。 PSEN： 片內(nèi) 程序 儲(chǔ)存 器 的讀選通程序存儲(chǔ)器信號(hào) 。當(dāng)程序元需要訪問外部空間的時(shí)候，該引腳會(huì)產(chǎn)生下降沿信號(hào)，用于觸發(fā)對(duì)外部存儲(chǔ)器的讀寫。此外，該引腳可以當(dāng)做外部存 5 儲(chǔ)器的使能信號(hào)引腳。 P0 口： 一個(gè)具有雙功能 8 位雙向 I/O 口 。當(dāng) STC89C51 增加外部存儲(chǔ)器時(shí)，以及 P0 口作為外部寄存器的地址總線，數(shù)據(jù)總線為分時(shí)復(fù)用端口。 并且 P0 口也 能夠 作為 I/O 口使用， 需要加一個(gè)上拉電阻 ， 才可以變成準(zhǔn)雙向口 。當(dāng)作為普通的 I/O 輸入時(shí)， 應(yīng)先向輸出的鎖存器端口外部的寄存器寫入數(shù)據(jù) 1。而且 P0 口可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 P1 口： 是一個(gè) 8 位 單功能的 準(zhǔn)雙向 I/O 口，內(nèi)部有上拉電阻。 P1 口是專為用戶使用的準(zhǔn)雙向 I/O 口，當(dāng)作為普通的 I/O 輸入時(shí)，應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入 1。 P1 口可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 P2 口： 是一個(gè) 8 位 雙功能的 準(zhǔn)雙向 I/O 口， 內(nèi)部也有上拉電阻 。 當(dāng) 作為 地址輸出線 ， 它 可輸出高 8 位地址。 P2 口也可作為普通的 I/O 口使用。當(dāng)作為普通的 I/O 輸入時(shí)，先向輸出鎖存器寫入 1。P2 口可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 P3 口： 是一個(gè) 8 位 有第二輸入功能的 準(zhǔn)雙向 I/O 口， 不存在高阻抗輸入狀態(tài)，有上拉電阻 。 P3 口可作為通用的 I/O 口使用。當(dāng)作為通用 的 I/O 輸入時(shí)，先向輸出鎖存器寫入 1。P3 口可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 本設(shè)計(jì)選用 STC89C51 作為主控芯片，其管腳如圖 31 所示。 圖 31 STC89C51 的管腳圖 6 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC89C51 如果需要正常工作，那么外部的晶振電路是必不可少的。因?yàn)樗a(chǎn)生的一個(gè)固定頻率的振蕩信號(hào)可以作為單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘基準(zhǔn)。單片機(jī)有兩個(gè)引腳 XTAL1， XTAL2，兩端連接石英晶振，一個(gè)為輸入一個(gè)為輸出。外部連接兩個(gè)匹配電容。外部晶振的頻率越高，振蕩器產(chǎn)生的震蕩信號(hào)頻率越高，單片機(jī)的工作速度越快。 但是并不是晶振越高越好，運(yùn)行速度快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求振蕩器越高，對(duì)印制電路板的振蕩器工藝要求也高，即要求線間振蕩器的寄生電容要小振蕩器，過高的速度會(huì)降低 51 單片機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。 晶振電路 在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要使用的是 STC89C51系列單片機(jī)和 12MHZ的晶振， 配上一個(gè) 30PF的電容 。晶振電路主要 作用的是 XTAL1 和 XTAL2 這兩個(gè)引腳。 XTAL1 主要是用來輸出和支持內(nèi)部時(shí)鐘電路的工作，并且作為反向震蕩放大器， XTAL2 作為來自反向振蕩的輸出。一般選 取電容 C1 為 10uf,電阻 R1 為 10K。這是 為了在 上電的 時(shí)候 ， RST 腳的高電平 可以保持兩個(gè)以上 機(jī)器周期 ，如圖 32 所示。 C130pFC21212MXTALXTAL1XTAL2 圖 32 STC89C51 單片機(jī)晶振電路 復(fù)位電路 STC89C51 系列單片機(jī)的復(fù)位一般都是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，通過外部復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)復(fù)位引腳 RST 的。復(fù)位電路工作原理 是給電源 VCC 上電 的時(shí)候 ，電容 C7 進(jìn)行 充電，電阻 R6 會(huì)出現(xiàn)電壓 ， 從而 使單片機(jī)復(fù)位； 然后 ， 電容 C7 充 電完畢 ，電阻 R6 上 的 復(fù)位電流降 到 0，電壓也 降 為 0， 那么 單片機(jī) 就 進(jìn)入復(fù)位工作。工作期間，按下 按鍵 ， 那么電容C7 就會(huì) 放電復(fù)位， 同時(shí) 在電阻 R6 上 會(huì) 出現(xiàn)電壓，使得單 片機(jī)復(fù)位。 S4 復(fù)位松手， 電容 C7 7 又復(fù)位充電，幾個(gè)毫秒后復(fù)位，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，如圖 33 所示 。 +5VS4C710uFR51KR610KRST 圖 33 STC89C51 單片機(jī)的復(fù)位電路 8 4 溫度傳感電路 DS18B20 介紹 DS18B20，是 一種 常用的溫度傳感器 。它 體積 較 小， 適用范圍較廣， 抗干擾能力 較 強(qiáng)，檢測(cè)精準(zhǔn)等 特點(diǎn)。它的主要特點(diǎn)是采集數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)，能夠直接傳給單片機(jī)處理。 同時(shí)它可以提供 9 位的溫度讀數(shù)，顯示溫度。而且它是 單線接口方式， 只 需要一條線 就可以使單片機(jī) 與 DS18B20 實(shí)現(xiàn) 雙向通訊 ，無須外接電源。 工作電路 本設(shè)計(jì) DS18B20 與單片機(jī)的 相連，采集到溫度信號(hào)后，將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限值（本文的上限值是： 45℃ ），則 LED 紅燈點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警，數(shù)碼管顯示當(dāng)前的溫度值，如圖 41 所示。 圖 41 DS18B20 工作電路 9 5 煙霧傳感電路 煙霧傳感器 MQ2 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 主要使用的是 MQ2 氣體 傳感器 。它的 主要是由 二氧化錫 (SnO2)組成，這種 材料 的 電導(dǎo)率 是 較低的。 MQ2 氣體傳感器 的靈敏度很高，尤其是 液化 石油氣 、氫氣，天然氣 等 。 它的 主要原理是 電導(dǎo)率隨可燃?xì)怏w 的 濃度增大 而增大 。 并且 該 傳感器 價(jià)格便宜 ，安全可靠 ，是一種理想的氣體檢測(cè)傳感器 。 因此，本設(shè)計(jì)采用 MQ2 氣體傳感器作為報(bào)警器煙霧信息采集部分的核心，煙霧傳感器的外觀和結(jié)構(gòu)圖如圖 51 和圖 52 所示。 圖 51 MQ2型傳感器的外觀 圖 52 MQ2型傳感器的結(jié)構(gòu)圖 MQ2 傳感器的 介紹 它對(duì)天然氣、液化石油氣等 可燃?xì)怏w識(shí)別靈敏 ，反應(yīng)迅速，還能長期持續(xù)工作，具備良好的重復(fù)利用。并且對(duì)于 工作 電壓的要求 低 ， 24V 以下都 能 工作。 并且 加熱電壓為 5177。 這是 由于 它 初期是穩(wěn)定狀態(tài)的， 會(huì)吸附空氣中的水蒸氣，因此不能馬上進(jìn)入工作狀態(tài)。長期不通電工作后必須要預(yù)熱幾分鐘 ，使粘附水蒸氣蒸發(fā)了，它 才能 夠 正常工作。而在此我們稱為初期穩(wěn)定時(shí)間。 10 ADC0832 介紹 ADC0832 功能特點(diǎn) ADC0832 是 NS 公司生產(chǎn) 的 8 位分辨率的 A / D 轉(zhuǎn)換芯片，多達(dá) 256 的最大分辨率可 適用 普通模擬轉(zhuǎn)換的要求。芯片只 需要 32μ S 轉(zhuǎn)換時(shí)間， 輸出的是 一個(gè)雙數(shù)據(jù)可以用作數(shù)據(jù)驗(yàn)證，以便減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定 還有 強(qiáng)大的性能。單獨(dú)的芯片使能輸入，使更多的設(shè)備連接和