【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及 2K的 SRAM。利用這些特性可以很 容易實(shí)現(xiàn)溫度采集及顯示，而且具有語(yǔ)音處理優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警功能。 SPCE061A片內(nèi)還集成了一個(gè) ICE（在線仿真電路）接口，使得對(duì)該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而 ICE接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽(yáng)科技提供的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ μ39。n SPIDE）用戶可以利用它對(duì)芯片進(jìn)行真實(shí)的仿真；而程序的下載（燒寫(xiě)）也是通過(guò)該接口進(jìn)行下載。 下圖為 SPCE061A 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖： 圖 SPCE061A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 SPCE061A 性能簡(jiǎn)介： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 表 31 SPCE061A的特性參數(shù) 特性參數(shù) 說(shuō)明 特性參數(shù) 說(shuō)明 工作電壓 （ CPU） ~ (I/O)VDDH 為VDD~ 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 7 通道 10 位 ADC 和單通道 10 位聲音 ADC CPU工作頻率 ~ 數(shù) /模轉(zhuǎn)換器 2 個(gè) 10 位 DAC 輸出通道 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 2K 字 SRAM UART 1 個(gè)全雙工通用異步收發(fā)器串行接口 程序存儲(chǔ)器 32K 字 Flash ROM SIO 1 個(gè)同步串行設(shè)備接口 I/O 端口 2組 16 位可編程輸入 /輸出端口 節(jié)電功能 具備弱振和睡眠方式 中斷 14 個(gè)中斷源，故障中斷請(qǐng)求（ FIQ）和中斷請(qǐng)求（ IRQ）兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 看門(mén)狗 具備清除時(shí)間周期為 的看門(mén)狗 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 兩組 16 位可編程 其他功能 低電壓復(fù)位、監(jiān)測(cè)、保密 下圖所示 為 SPCE61A 單片機(jī)的引腳圖： IOB3IOA5IOA0IOB5IO A 1 2IOA4IC E _ S D AIOB0IO B 1 5A V S S 1IC E _ S C KVCPIO A 1 4IOA8VDDHIOA1VCMIOB9AVSS1IOB4O S C OVDDHIO B 1 2IO B 1 3O P IVDD_PIOB1S L E E PIOB8IO A 1 1A G CIO A 1 0IO B 1 4VRTIOA3IOB7IOB10IO A 9IOA6IOA2MICPV R E F 2O S C IIOB6IO B 1 1IO A 1 5IC E _ E NRES_BIOB2V S SIO A 1 3IOA7M IC O U TV S SVSSVMICVSSVDDHD A C 1M IC NVDD_AV D DD A C 2O S C 32 O12O S C 32 I13X T E S T14VDD15X I C E16X I C E C L K17X I C E S D A18V S S19P V I N20D A C 121D A C 222V R E F 223V S S24AGC25O P I26M I C O U T27M I C N28P F U S E29MICP33VCM34VRTPAD35VDD36VMIC37VSS38IOA041IOA142IOA243IOA344IOA445IOA546IOA647IOA748VSS49VSS50VDDH51VDDH52IOA853NC39NC40NC30NC31NC32I O A 954I O A 1 055I O A 1 156I O A 1 257I O A 1 358I O A 1 459I O A 1 560X R O M T61V S S62X S L E E P63I O B 1 564I O B 1 465I O B 1 366I O B 1 267I O B 1 168P V P P69VDDH75IOB1076IOB977NC70NC71NC72NC73NC74IOB878IOB779IOB680IOB581IOB41IOB32IOB23NC82NC83NC84IOB14IOB05XRESB6VDD7VCP8VSS9NC10NC11U1 圖 SPCE061A引腳圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 61 其 余 部件 簡(jiǎn)介 在本設(shè)計(jì)中，硬件系統(tǒng)所使用的核心是 61 單片機(jī)，基于凌陽(yáng)公司已有以 61 單片機(jī)位 為核心 的 61 板卡，所以在本設(shè)計(jì)中使用 61 板卡作為 61 單片機(jī)的載體。 61 板的核心是凌陽(yáng) 16 位單片機(jī) SPCE061A，封裝形式為 PLCC84，各引腳功能參考下圖所示中的SPCE061A 原理圖。 R E S E TK 3 K 2 K 1++I O B 7 ~ I O B 0I O B 1 5 ~ I O B 8I O A 7 ~ I O A 0I O A 1 5 ~ I O A 8S L E E PX 1 麥 克 輸 入P O W E RJ 1 0 電 源J 4 P R O B ES 5 3 P I N 單 排 針J 1 1 E Z _ P R O B EJ 3 音 頻 輸 出 圖 61 板接口圖 （一）輸入 /輸出（ I/O）接口 61板將 SPCE061A的 32個(gè) I/O口全部引出： IOA0~IOA15， IOB0~IOB15， 而且該 I/O口是可編程的，即可以設(shè)置為輸入或輸出： 設(shè)置為輸入時(shí)，分為懸浮輸入或非懸浮輸入，非懸浮輸入又可以設(shè)置為上拉輸入或是下拉輸入；在 5V情況下，上拉電阻為 150K，下拉電阻為 110K；設(shè)置為輸出時(shí)，可以選擇同相輸出或者反相輸出。 （二）音頻輸入 /輸出接口 61板具有強(qiáng)大的語(yǔ)音處理功 能，如圖 33所示， X1是語(yǔ)音的 MIC輸入端，自帶自動(dòng)增益（ AGC）控制， J3是語(yǔ)音輸出接口，一個(gè) 2pin的插針外接喇叭，由 DAC輸出引腳 21或 22經(jīng)語(yǔ)音集成放大器 SPY0030A放大，然后輸出， SPY0030A是凌陽(yáng)的一款芯片，功能內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 相當(dāng)于 LM386，但是比 LM386音質(zhì)好，它可以工作在 ~，最大輸出功率可達(dá) 700mW（ LM386必須工作在 4V以上，而且功率只有 100mW）。 （三）在線調(diào)試器 PROBE和 EZ_PROBE接口 圖 33中 J4為 PROBE的接口，該接口有 5pin，我們就是 通過(guò)它將 PROBE與 PC機(jī)連接起來(lái)進(jìn)行調(diào)試、仿真和下載程序的。這樣，就不需要再用仿真器和編程器了。 圖 33中的 J11是 EZ_PROBE的接口，我們提供一根下載線用作程序的下載，一端連接 PC機(jī)的 25pin并口，另外一端接 61板的 5pinEZ_PROBE接口。 （四）電源接口 圖 33中 J10是電源接口， 61板的內(nèi)核 SPCE061A電壓要求為 ，而 I/O端口的電壓可以選擇 5V。所以，在板子上具有兩種工作電壓： 5V和 。對(duì)應(yīng)的引腳中 1 36和 7必須為 , 對(duì)于 I/O端口的 電壓 5 5 75可以為 5V，這兩種電平的選擇通過(guò)跳線 J5來(lái)選擇。 61板的供電電源系統(tǒng)采用用戶多種選擇方式： 5V供電 用戶可以用 3節(jié)電池來(lái)供電， 5V直流電壓直接通過(guò) SPY0029（相當(dāng)于一般 ）穩(wěn)壓到 ，為整個(gè) 61板提供了 5V和 。另外也可以直接外接 5V的直流穩(wěn)壓源供電， 5V電壓再通過(guò) SPY0029穩(wěn)壓到 。 用戶可以提供直流 ，此時(shí)整個(gè)板 卡 只有 ， I/O端口電壓此時(shí)只有一種選擇。 （五）外部復(fù)位 復(fù)位是對(duì) 61板內(nèi)部的硬件初始化， 61板本身具有上電復(fù)位功能，即通電就自動(dòng)復(fù)位，另外，還具有外部復(fù)位電路，即在引腳 6上外加一個(gè)低電平就可令其復(fù)位。如圖 RESET按鍵。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 測(cè)溫模塊 本設(shè)計(jì)中使用了 DS18B20溫度傳感器 作 為測(cè)溫元件。 DS18B20是 DALLAS公司生產(chǎn)的一線制數(shù)字溫度傳感器；溫度測(cè)量范圍為－ 55℃～＋ 125℃ ,可編程為 9位～ 12位 A/D轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，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；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式 產(chǎn)生；多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)到一起， CPU只需一根數(shù)據(jù)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。以上特點(diǎn)使 DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 1：技術(shù)性能描述： 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。 測(cè)溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測(cè)溫分辨率 ℃ 。 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)多點(diǎn)測(cè)溫 。 工作電源 : 3～ 5V/DC。 在使用中不需要任何外圍元件 。 測(cè)量結(jié)果以 9～ 12 位數(shù)字量方式串行傳送 。 不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6。 適用于 DN15～ 25, DN40～ DN250 各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫 。 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2 任選 。 PVC 電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設(shè)備連接。 2：應(yīng)用范圍 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù)，糧倉(cāng)，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控 制領(lǐng)域 軸瓦，缸體，紡機(jī)，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制。 汽車(chē)空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。 供熱 /制冷管道熱量計(jì)量，中央空調(diào)分戶熱能計(jì)量和工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫和控制 。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 ，主要由 4部分組成： 64位 ROM、溫度傳感器、溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。 DS18B20的管腳排列如圖 ， DQ為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端； GND為電源地； VDD為外接供電電源輸入端（寄生電源接線方式時(shí)接地）。 6 4 位 R O M 和 單線 端 口存 儲(chǔ) 器 和 控 制 邏 輯暫 存 器8 位 C R C 產(chǎn)生 器溫 度 傳 感 器上 限 溫 度 報(bào) 警 T H下 限 溫 度 報(bào) 警 T L配 置 寄 存 器電 源 探測(cè)內(nèi) 部 V D D 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 DS18B20 封裝形式 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼，每個(gè) DS18B20 的 64 位序列號(hào)均不相同。 64 位 ROM 排放循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8＋ X5＋ X4＋ 1）。 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。 DS18B20 中的溫度傳感器完成對(duì)溫度的測(cè)量，用 16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達(dá) ，其中 S 為符號(hào)位。例如＋ 125℃的數(shù)字輸出為 07D0H，＋ ℃的數(shù)字輸出為 0191H，－ ℃的數(shù)字輸出為 FF6FH，－ 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。 DS18B20 的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲(chǔ)器操作指令 → 數(shù)據(jù)傳輸。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序，如 圖 、圖 所示 。 V C C一 線 總 線G N D主 機(jī) 激 發(fā)低 電 平電 阻 上拉D S 1 8 B 2 0 激發(fā) 低 電 平主 機(jī) 發(fā) 復(fù) 位 脈 沖4 8 0 — 9 6 0 181。 s1 5 6 0 181。 sD