【文章內(nèi)容簡介】 P2 口： P2 口是一個內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個 TTL 電路。對端口寫 “1”，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時，可作為輸入口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 9 號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口線上的內(nèi)容在整個運(yùn)行期間不變。閃爍編程或校驗時， P2 口接 收高位地址和其它控制信號。 P3 口 ： P3 口是一組帶有內(nèi)部電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口輸出緩沖故可驅(qū)動 4 個 TTL電路。對 P3 口寫如 “1”時，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。 P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 所示： 表 P3 口第二功能表 除此之 外， P3 口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器工作時， RET 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/ PROG ： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 以時鐘震蕩頻率的1/16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖時，閃端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 10 爍存儲器編程時，這個引腳還用于輸入編程脈沖。如果必要， 可對特殊寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。這個位置后只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被應(yīng)用。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 PSEN： 程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C51由外部程序存儲器讀取指令時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN 信號不出現(xiàn)。 EA/VPP： 外部訪問允許。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器， EA 端必須保持低電平。需要注意的是：如果加 密位 LBI 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。閃爍存儲器編程時，該引腳加上 +12V的編程允許電壓 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VPP。 XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。 時鐘震蕩器 AT89C51 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然震蕩器。 外接石英晶體及電容 C1， C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容 C1， C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF177。10PF，而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇 40PF177。10PF。用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 11 所以對外部 時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 閑散節(jié)電模式 AT89C51 有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是閑散模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON 中的 PD 和 IDL位來實現(xiàn)的。 PD 是掉電模式，當(dāng) PD=1 時，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)。 IDL 是閑散等待方式，當(dāng) IDL=1，激活閑散工作狀態(tài)，單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如需要同時進(jìn)入兩種工作模式，即 PD和 IDL同時為 1，則先激活掉電模式。 100pFC1Cap100pFC2Cap12Y1XTALXTAL2XTAL1 圖 內(nèi)部振蕩電路 XTAL1XTAL2NCEXTERNALOSCILLATOR SIGNALGND 圖 基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 12 在閑散工作模式狀態(tài)，中央處理器 CPU保持睡眠狀態(tài)，而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時，片內(nèi)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。閑散模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。終止閑散工作模式的方法有兩種，一是任何一條被允許中斷的事件被激活， IDL 被硬件清除，即刻終止閑散工作模式。程序會首先影響中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序，并緊隨 RETI 指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入閑散工作模式，那條指令后面的一條指令。二是通過硬件復(fù)位也可將閑 散工作模式終止。 需要注意的是：當(dāng)由硬件復(fù)位來終止閑散工作模式時，中央處理器 CPU 通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個機(jī)器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止中央處理器 CPU訪問片內(nèi) RAM，而允許訪問其他端口，為了避免可能對端口產(chǎn)生的意外寫入：激活閑散模式的那條指令后面的一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。 掉電模式 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中指掉 電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將從新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效切必須保持一定時間以使振蕩器從新啟動并穩(wěn)定工作。 表 閑散和掉電模式外部引腳狀態(tài) 模式 程序存儲器 ALE PSEN P0 P1 P2 P3 閑散模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 閑散模式 內(nèi)部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 13 掉電模式 外部 0 0 數(shù) 據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 程序存儲器的加密 AT89C51 可使用對芯片上的三個加密位 LB1， LB2， LB3 進(jìn)行編程（ P）或不編程（ U）得到如下表 所示的功能： 表 LB LB LB3 功能表 程序加密位 保護(hù)類型 1 U U U 沒有程序保護(hù)功能 2 P U U 禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行 MOVC 指令讀取內(nèi)部程序存儲器的內(nèi)容 3 P P U 除上表功能外，還禁止程序校驗 4 P P P 除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行 當(dāng) LB1 被編程時，在復(fù)位期間， EA 端的電平被鎖存，如果單片機(jī) 上電后一直沒有復(fù)位，鎖存起來的初始值是一個不確定數(shù)，這個不確定數(shù)會一直保存到真正復(fù)位位置。為了使單片機(jī)正常工作，被鎖存的 EA 電平與這個引腳當(dāng)前輯電平一致。機(jī)密位只能通過整片擦除的方法清除。 DS18B20 溫度傳感器 DS18B20 概述 DS18B20數(shù)字溫度計提供 912位攝氏溫度測量而且有一個高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失而改變的報警功能。 DS18B20 通過一個單線接口發(fā)送或接受信息，因此在中央處理器和 DS18B20 之間僅需一條連接線。它的測溫范圍為 55~ +125℃ ， 精度為 177。5℃ 。除此之外，DS18B20 能直接從單線通訊上級去能量，出去對外部電源的要求。 每個 DS18B20都有個獨(dú)特的 64位序列號，從而允許多只 DS18B20同時連載一根單總線上；因此，很簡單就可以用一個為微處理器去控制很多覆蓋在一大片區(qū)域的 DS18B20。這一特性在很多控制方面非常有用。表 詳細(xì)說明其引腳功能。 基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 14 表 詳細(xì)的引腳說明 （注：所有上表未提及的引腳都無連接） DS18B20 測溫操作 DS18B20 的核心功能是它的直接讀數(shù)的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的 9， 10， 11 或 12 位，分別以 ℃， ℃，℃和 ℃增量遞增。在上電狀態(tài)下默認(rèn)精度為 12 位。 DS18B20 啟動后保持低功耗等待狀態(tài)；當(dāng)需要執(zhí)行溫度測量和 AD 轉(zhuǎn)換時，總線控制器必須發(fā)出 [44h]命令。在那之后，嬋真的溫度數(shù)據(jù)以兩個字節(jié)的形式被存儲到高速 暫存器的溫度寄存器中， DS18B20 繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當(dāng) DS18B20 由外部電源供電時總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時序”， DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換中返回 0，轉(zhuǎn)換結(jié)束返回 DS18B20 由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時總線被強(qiáng)上拉拉高，否則不會有返回值。 表 溫度寄存器格式 LS 32 2 12 02 12? 22? 32? 42? bit7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 MS S S S S S 62 52 42 bit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 11 bit 10 bit 9 bit 8 8 引 SPIC 封裝 T09 封裝 符號 說明 5 1 GND 接地引腳 4 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。對于單線操作：樓極開路。當(dāng)工作寄生電源模式時用來提供電源 3 3 VDD 可選的 VDD 引腳 。 工作與寄生電源模式時VDD 必須接地。 基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 15 表 溫度 /數(shù)據(jù)關(guān)系 溫度 ℃ 數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制） 數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制） +125 0000 0111 1101 0000 07D0h +85 0000 0101 0101 0000 0550h + 0000 0001 1001 0001 0191h + 0000 0000 1010 0010 00A2h + 0000 0000 0000 1000 0008h 0 0000 0000 0000 0000 0000h 1111 1111 1111 1000 FFF8h 1111 1111 0101 1110 FF5Eh 1111 1110 0110 1111 FE6Eh 55 1111 1100 1001 0000 FC90h 報警操作信號 DS18B20 在完成一次溫度裝換后，就會拿溫度值與存儲在 TH 和TL中一個字節(jié)的用戶自定義的報警預(yù)定值進(jìn)行比較。標(biāo)志位（ S）指出溫度值的正負(fù)：正數(shù) S=0，負(fù)數(shù) S=1。 TH 和 TL寄存器是非易室性的，所以他們在掉電 是任保持?jǐn)?shù)據(jù)。 表 TH 和 TL寄存器格式 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 當(dāng) TH 和 TL為 8 位寄存器時， 4 位溫度寄存器中的 11 個位用來和 TH、 TL進(jìn)行比較。如果測得的溫度高于 TH 或低于 TL，報警條件成立， DS18B20 內(nèi)部就會置位一個報警標(biāo)識。每進(jìn)行一次測溫就對這個標(biāo)識進(jìn)行一次更新；因此，報警條件不成立了，在下一次溫度轉(zhuǎn)換后報警標(biāo)識將被移去。 總線控制器通過發(fā)出報警搜索命令 [ECh]檢測總線上所有的S 62 52 42 32 2 12 02 基于單片機(jī)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計 16 DS18B20 報警標(biāo)識。任何置 位報警標(biāo)識的 DS18B20 將響應(yīng)這條命令，所以總線控制器能精確定位每一個滿足報警條件的 DS18B20。如果報警條件成立，而 TH 或 TL 的設(shè)置已經(jīng)改變，另一個溫度轉(zhuǎn)換將從新確認(rèn)報警條件。 LED 數(shù)碼管 數(shù)碼管按能顯示多少個 “8”可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管 按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰 極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)示意圖 數(shù)碼管要正常顯示，就要用 驅(qū)動電路 來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的 數(shù)字 ，因此根據(jù)數(shù)碼管的 驅(qū)動方式 的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 1． 靜態(tài)顯示驅(qū)動 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每