【文章內(nèi)容簡介】 ,電源打開時 POF 置“ 1” ,它可由軟件設置睡眠狀態(tài)并不為復位所影響。 存儲器結(jié)構(gòu)： MCS51單片機內(nèi)核采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的結(jié)構(gòu)，均具有 64KB 外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。 程序存儲器：如果 EA 引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲器。在AT89S51,假如接至 Vcc（電源＋），程序首先執(zhí)行從地址 0000H－ 0FFFH（ 4KB）內(nèi)部程序存儲器，再執(zhí)行地址為 1000H－ FFFFH（ 60KB）的外部程序存儲器。 數(shù)據(jù)存儲器：在 AT89S51 的具有 128 字節(jié)的內(nèi)部 RAM，這 128 字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進行， 128 字節(jié)均可設置為堆棧區(qū)空間。 看門狗定時器（ WDT）： WDT 是為了解決 CPU 程序運行時可能進入混亂或死循環(huán)而設置，它由一個 14bit 計數(shù)器和看狗復位 SFR（ WDTRST）構(gòu)成。外部復位時， WDT 默認為關閉狀態(tài)，要打開 WDT，必按順序?qū)?01H 和 0E1H 寫到 WDTRST寄存器，當啟動了 WDT，它會隨晶體振蕩器在每個機器周期計數(shù)，除 硬件復位或 WDT 溢出復位外沒有其它方法關閉 WDT，當 WDT 溢出，將使 RST 引腳輸出高電平的復位脈沖。引腳圖詳見圖 24 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 9 圖 24 AT89S51 單片機引腳圖 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 10 第三章 各單元的設計 鍵盤單元 單片機應用系統(tǒng)中除了復位按鍵有專門的復位電路 ,以及專一的復位功能外 ,其它的按鍵或鍵盤都是以開關狀態(tài)來設置控制 功能或輸入數(shù)據(jù)。 鍵開關狀態(tài)的可靠輸入 ：為了去抖動我采用軟件方法，它是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個 10ms 的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動影響 在這種行列式矩陣鍵盤非編碼鍵盤的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。當確認有按鍵按下后，下一步就要識別哪一個按鍵按下。對鍵的識別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。 對照圖示的 4*4 鍵盤，說明線反轉(zhuǎn)法工作原理。首先辨別 鍵盤中有無鍵按下，有單片機 I/O 口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。方法是：向行線輸出全掃描字 00H，把全部列線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器 A 中。如果有按鍵按下，總會有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為 1。判斷鍵盤中哪一個鍵被按下是通過將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來實現(xiàn)的。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為 1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為 1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點上的那個鍵。 鍵盤共有 16 個按鍵，用于方便設定溫度。 ? ， 數(shù)字按鍵，輸入數(shù)字 09； ， 設置的確認，修改設置溫度時進行確認； 設置的清除，修改設置溫度時進行刪除； 開啟電源 關閉電源 確認 清除 0 9 關閉 開啟 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 11 顯示及設置轉(zhuǎn)換到溫度點 1，按此按鍵后，顯示預設置溫度的數(shù)碼管 閃爍； 顯示及設置轉(zhuǎn)換到溫度點 2，按此按鍵后，顯示預設置溫度的數(shù)碼管 閃爍； 表 31 鍵盤的按鍵分布 溫度控制及超溫和超溫警報單元 當采集的溫度經(jīng)處理后超過規(guī)定溫度上限時，單片機通過 輸出控制信號驅(qū)動三極管 D1 ，使繼電器 K1 開啟降溫設備 ( 壓縮制冷設備 ) ：當采集的溫度經(jīng)處理后低于設定溫度下限時，單片機通過 輸出控制信號驅(qū)動三極管 D2 ，使繼電器 K2 開啟升溫設備 ( 加熱器 1) 。當由于環(huán)境溫度變化太劇烈或 由于加熱或降溫設備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導致在一段時間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時候，單片機通過三極管驅(qū)動揚聲器發(fā)出警笛聲。具體電路連接如圖 31 所示。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F1 F2 清除 開啟 關閉 確定 F1 F2 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 12 圖 31 具體電路連接 圖 溫度測試單元 采用溫度芯片 DS18B20。使用集成芯片，能夠有效的減小 外界的干擾，提高測量的精度，簡化電路的結(jié)構(gòu)。 溫度控制器件電路 單片機通過三極管控制繼電器的通斷，最后達到控制電熱器的目的。 當溫度未達到要求時，單片機發(fā)送高電平信號使三極管飽和導通，繼電器使電源與電熱器接通，電熱器加熱。溫度慢慢升高。 當溫度上升到預定溫度時，單片機發(fā)送低電平信號三極管進入截止狀態(tài)，繼電器的彈片打到另一側(cè)，使電熱器與電源斷開，電熱器停止加熱。 繼電器電路中有一個三極管 8050 的保護電路，即將一個二極管反向接到三機管的兩端。連接方法如圖 32 所示。 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 13 圖 32 單片機控制信號 其原 理是：當繼電器突然斷電時，繼電器產(chǎn)生很大的反向電流。二極管的作用是將反向電流分流，使流過三級管 8050 的電流比較小，達到保護三極管8050 的作用。 七段數(shù)碼管顯示單元 本部分電路主要使用七段數(shù)碼管和移位寄存器芯片 74LS164。單片機通過I2C 總線將要顯示的數(shù)據(jù)信號傳送到移位寄存器芯片 74LS164 寄存，再由移位寄存器控制數(shù)碼管的顯示，從而實現(xiàn)移位寄存點亮數(shù)碼管顯示。由于單片機的時鐘頻率達到 12M，移位寄存器的移位速度相當快，所以我們根本看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)?。從人類視覺的角度上看，就仿佛是全部 數(shù)碼管同時顯示的一樣。具體見實際連線圖如圖 53。 當清除端（ CLEAR）為低電平時，輸出端（ QA－ QH）均為低電平。 串行數(shù)據(jù)輸入端（ A， B）可控制數(shù)據(jù)。當 A、 B 任意一個為低電平，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 Q0 為低電平。當 A、 B 有一個為高電平，則另一個就允許輸入數(shù)據(jù)，并在 CLOCK 上升沿作用下決定 Q0 的狀態(tài)，邏輯封裝圖如圖 43： 圖 33 邏輯封裝圖 引出端符號： CLOCK 時鐘輸入端； CLEAR 同步清除輸入端（低電平有效）；天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 14 A， B 串行數(shù)據(jù)輸入端； QA－ QH 輸出端。真值表：表 32 表 32 真值表 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 2 S e p 2 0 0 4 S h e e t o f F i l e : E : \ D o c u m e n t s a n d S e t ti n g s \公用 \桌面 \復件 8 9 s 5 1 綜合實驗板原理圖 .d d bD r a w n B y :abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 6abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 7abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 8abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 9abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 1 3abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 1 6A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1 67 4 L S 1 6 4A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1 37 4 L S 1 6 4A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1 27 4 L S 1 6 4A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1 47 4 L S 1 6 4A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U 1 57 4 L S 1 6 4A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH13U97 4 L S 1 6 4+ 5 V + 5 V + 5 V + 5 V + 5 V+ 5 VR1 R2 R3 R4 R5 R6+ 5 V + 5 V + 5 V + 5 V + 5 V + 5 VS D AS C L 圖 34 實際連線圖 接口通信單元 max232 資料簡介 ： 該產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標準的芯片。由于電腦串口 rs232 電平是 10v +10v，而一般的單片機應用系統(tǒng)的信號電壓是 ttl電平 0 +5v,max232 就是用來進行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2驅(qū)動器、 2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平。 該器件符合 TIA/EIA232F標準，每一個接收器將 TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換 成 5V TTL/CMOS電平。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F電平。 主要特點 ： 單 5V 電源工作 LinBiCMOSTM 工藝技術(shù) 兩個驅(qū)動器及兩個接收器 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 15 177。30V 輸入電平 低電源電流：典型值是 8mA 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標準 EIA/TIA232E及 ITU 推薦標準 ESD 保護大于 MILSTD883（方 法 3015）標準的 20xxV 5 1 單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以方便地進行串口通訊。進行串行 通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是 RS232電平的，而單片機的串口是 TTL 電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我采用了專用芯片 MAX232 進行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。 在本設計中 采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第 5 腳的 GND、第 2 腳的 RXD、第 3 腳的 TXD。這是最簡單的連接方法，但是對我來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示， MAX232 的第 10腳和單片機的 11 腳連接，第 9腳和單片機的 10 腳連接，第 15 腳和單片機的 20腳 連接 ，串口通訊具體如圖 45 圖 35 通訊接口連線圖 天津大學網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)設計（論文） 16 第四章 電源輸入部分