【文章內容簡介】 /O 口： P0 口： P0 口為一個 8 位漏極開路雙向 I/O 口。 P0 口能用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。在 FLASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FALSH進行校驗時， P0 口輸出原碼，此時 P0 口外部 必須被拉高。 P1 口 : P1 口是 一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流。在 FALSH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。當 P2 口被寫入“ 1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上 拉電阻的雙向 I/O 口。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內部上拉為高電平并用作輸入。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 11 P3 口除作 I/O 口使用外，還有特殊功能如圖所示： 表 31 P3 口的特殊功能 （ 3） RST 復位 ： 當振蕩器復位器件時 ，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 復位可分為上電復位和手動復位兩種，如圖所示： 圖 33 復位電路 （ 4） 晶振電路： XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 晶振電路如圖所示： P3 引腳 兼用功能 串行通訊輸入（ RXD） 串行通訊輸出（ TXD） 外部中斷 0（ INT0） 外部中斷 1（ INT1） 定時器 0 輸入（ T0） 定時器 1 輸入（ T1） 外部數據存儲器寫選通 WR 外部數據存儲器寫選通 RD 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 12 圖 34 晶振電路 （ 5） ALE/PROG： 當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是 ： 每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 （ 6） /PSEN： 外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現。 （ 7） /EA/VPP： 當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 13 圖 35 主電路（省略晶振與復位） 按鍵電路，此系統按鍵電路為獨立按鍵直接與單片機 P1 口相連，另一端接地，與 P1口相連處上拉電壓。在系統運行中無按鍵按下時單片機檢測到得為高電平，當按鍵按下時為低電平。 液晶顯示 本系統的字符型液晶模塊是一種用 5x7 點 陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20 個字等等，這里以常用的 2 行16 個字的 1602 液晶模塊來介紹它的編程方法。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 14 圖 35 液晶顯示器及電路板 1602 采用標準的 16 腳接口，其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電 平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 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 RW 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 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數據。 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 位雙向數據線。 第 15～ 16 腳：空腳 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 15 LCD1602 的控制命令 表 32 LCD1602 控制命令 控制命令詳解： 指令 1： 清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H 位置； 指令 2：光標復位，光標返回到地址 00H； 指令 3：光標和顯示模式設置 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：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，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； 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：功能設置命令 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 （有些模塊是 DL：高電平時為 8 位總線，低電平時為 4 位總線）； 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 16 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設置； 指令 8： DDRAM 地址設置； 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據，如果為低電平表示不忙； 指令 10：寫數據； 指令 11：讀數據。 溫度傳感器 DSl820 數字溫度計提供 9 位溫度讀數，指示器件的溫度。信息經過單線接口送入DSl820 或從 DSl820 送出，因此從中央處理器到 DSl820 僅需連接一條線（和地）。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數據線本身提供，而不需要外部電源。因為每一個DSl820 有唯一的系列號（ silicon serial number），因此多個 DSl820 可以存在于同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。此特性的應用范圍包括 HVAC 環(huán)境控制，建筑物、設備或機械內的溫度檢測，以及過程監(jiān)視和控制中的 溫度檢測。 DS18B20 的主要性能特點 （ 1） 只需一個端口即可實現通信。 （ 2） 可用數據線供電，電壓范圍： ～ 。 （ 3） 實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫。 （ 4） 測溫范圍： 55℃～ +125℃，在 10℃～ +85℃時精度為177。 ℃。 （ 5） 可編程的分辨率為 9 ～ 12 位，對應的分辨溫度為 ℃、 ℃、 ℃和℃。 （ 6） 負壓特性：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。 （ 7） 內部有溫度上、下限告警設置。非易失性 溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL?？赏ㄟ^軟件寫入用戶報警上下限值。 （ 8） 每個芯片唯一編碼，支持聯網尋址，零功耗等待。 DS18B20 的結構 DS18B20 的引腳排列采用 3 腳 PR35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝。 I/O 為數據輸入 /輸出端（即單線總線），屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后常態(tài)下呈高電平。 UDD 是可供選用的外部 +5V 電源端，不用時需接地。 GND 為地， NC 為空腳。 管腳圖如下： 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 17 圖 37 DS18B20管腳圖 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 18 第 4章 系統軟件 軟件概況 系統軟件 設計說明 在進行微機控制系統設計時，除了系統硬件設計外，大量的工作就是如何根據每個生產對象的實際需求設計應用程序。因此，軟件設計在微機控制系統設計中占重要地位。對本系統，軟件更為重要。 在單片機控制系統中，大體上可分為數據的處理、過程控制兩個基本類型。數據處理包括：數據的采集、數字信號的處理、標度的轉換等。過程控制程序主要使單片機按一定的方式經行計算，然后再控制輸出。 為了完成上述任務，在經行軟件設計時，通常吧整個過程分成若干個部分，每一部分叫做一個模塊。所謂“模塊”，實質上就是所完成一定功能，相對獨立的程 序，這樣程序設計方法叫模塊程序設計法。 模塊程序設計法的主要優(yōu)點： (1)單個模塊比一個完整的程序容易編寫及調試； (2)模塊可以共存，一個模塊可以被多個任務在不同條件下使用； (3)模塊程序允許設計者分割任務和利用已有程序，為設計者提供方便。 (4)本系統軟件采用模塊化結構，由主程序、顯示程序、按 鍵 程序、算法程序和采樣程序。 圖 41 流程圖 開始 按鍵程序 測溫程序