【文章內容簡介】 號的輸入端。 XTAL2（ 18 腳）：接外部晶體的另一端。在單片機內部，接至片內振蕩器的反相放大器的輸出端。當采用外部時鐘時，對于 HMOS 單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。對于 CHMOS 芯片，該引腳懸空不接。 控制信號或與其它 電源復用引腳有： RST/VPD、 ALE/P、 PSEN 和 EA/VPP等 4 種形式 （ 1）． RST/VPD（ 9 腳）： RST 即為 RESET， VPD為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復位或掉電保護端。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實現復位操作，使單片機復位到初始狀態(tài)。 當 VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源 VPD（ +5V）為內部 RAM 供電，以保證 RAM 中的數據不丟失。 （ 2）． ALE/ P （ 30 腳）：當訪問外部存儲器時， ALE（允許地址鎖存信號）以 每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現在 P0口的低 （ 3）． PSEN(29 腳 ):片外程序存儲器讀選通輸出端 ,低電平有效。當從外部程序存儲器讀取指令或常數期間，每個機器周期 PESN 兩次有效，以通過數據總線口讀回指令或常數。當訪問外部數據存儲器期間， PESN 信號將不出現。 （ 4）． EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。 當 EA 端保持高電平時，單片機訪問片內程序存儲器 4KB（ MS— 52 子系列為8KB）。若超出該范圍時，自動轉去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。 當 EA 端保持低電平時，無論片 內有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。對于片內含有 EPROM 的單片機，在 EPROM 編程期間，該引腳用于接 21V 的編程電源 Vpp。 輸入 /輸出（ I/O）引腳 P0 口、 P1 口、 P2 口及 P3 口： 12 (1).P0口（ 39 腳～ 22 腳）： ～ P0口。當不接外部存儲器與不擴展 I/O 接口時，它可作為準雙向 8 位輸入 /輸出接口。當接有外部程序存儲器或擴展 I/O 口時， P0口為地址 /數據分時復用口。它分時提供 8 位雙向數據總線。 對于片內含有 EPROM 的單片機，當 EPROM 編程時，從 P0口輸入指令字節(jié)，而當檢驗程 序時，則輸出指令字節(jié)。 (2).P1口（ 1 腳～ 8 腳）： ～ P1口，可作為準雙向 I/O 接口使用。對于 MCS— 52 子系列單片機， 還有第 2 功能： /計數器 2 的計數脈沖輸入端 T2； /計數器 2 的外部控制端 T2EX。對于EPROM 編程和進行程序校驗時， P0口接收輸入的低 8 位地址。 (3).P2口（ 21 腳～ 28 腳）： ～ P2口，一般可作為準雙向 I/O 接口。當接有外部程序存儲器或擴展 I/O 接口且尋址范圍超過 256 個字節(jié)時， P2口用 于高 8 位地址總線送出高 8 位地址。對于 EPROM 編程和進行程序校驗時， P2口接收輸入的 8 位地址。 (4).P3口（ 10 腳～ 17 腳）： ～ P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準雙向 I/O 接口，也可以將每 1 位用于第 2 功能，而且 P3口的每一條引腳均可獨立定義為第 1 功能的輸入輸出或第 2 功能。 P3口的第 2 功能見下表 31 表 11 單片機 管腳含義 引腳 第 2 功能 RXD（串行口輸入端 0） TXD（串行口輸出端） INT0（部中斷 0 請求輸入端，低電平有效） INT1（中斷 1 請求 輸入端，低電平有效） T0（時器 /計數器 0 計數脈沖端） T1（時器 /計數器 1 數脈沖端） WR（部數據存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效） RD（部數據存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效） 13 綜上所述， MCS— 51 系列單片機的引腳作用可歸納為以下兩點： (1).單片機功能多，引腳數少，因而許多引腳具有第 2 功能； (2).單片機對外呈 3 總線形式，由 P P0口組成 16 位地址總線；由 P0口分時復用作為數據總線。 80C51 結構圖如圖 32 下： 圖 32 80C51 結構圖 光電隔離簡介 水箱的控制器由 8051 系統(tǒng)構成。為避免電機的起停和電源波動時對電路的影響，輸入輸出均采用光電隔離 [8]。 光電隔離是 半導體管敏感器件和發(fā)光二極管組成的一種新器件 ， 它主要功能是實現電信號的傳送 。 輸入與輸出絕緣隔離 ， 信號單向傳輸 ， 無反饋影響 。 抗干擾性強 ， 響應速度快 。 工作時 ， 把輸入信號加到輸入端 ， 使發(fā)光管發(fā)光 ， 光敏器件在磁光 輻射下輸出光電流 ， 從而實現電光點的兩次轉換 。 繼電器隔離是用電信號控制繼電器的機械觸電來實現隔離控制。 輸出通過繼電器，控制水泵機組的起停和報警，其電路圖如圖 33： 14 圖 33 系統(tǒng)控制電路原理圖 給水泵電機主控回路介紹 給水泵電機主控回路 [9]圖 34 如下： 圖 34 水泵電機控制電路原理圖 15 80C51 水箱控制系統(tǒng)主控硬件部署方案 該系統(tǒng)硬件主要由 80C51單片機，一個 74LS373和一個 EPROM2764芯片構 成。其原理圖如下圖 35: 圖 35 80C51 水箱控制系統(tǒng)主控原理 80C51 單片機實現系統(tǒng)功能說明 80C51 為數據采集及處理模塊核心，它主要完成系統(tǒng)對水位高低信號是否滿足指標的信息采集，對采集到的水位信號通過系統(tǒng)程序進行對信號的判斷等處理，根據采集信號的不同，驅動相應信號對應功能的引腳來實現對水箱水位的控制。 74LS373 芯片實現系統(tǒng)功能說明 74LS373[11]是一種帶輸出三態(tài)門的 8D 鎖存器，其結構如圖 36 所示。 16 圖 36 74LS373 結構示意圖 引腳功能介紹： D0~D7 為 8 個輸入端； Q0~Q7 為 8 個輸出端； G 為數據鎖存控制端； 當 G 為“ 1”時，鎖存器輸出端同輸入端；當 G 由“ 1”變“ 0”時，數據輸入鎖存器中。 OE 為輸出允許端； 當 OE 為“ 0”時，三態(tài)門打開； 當 OE 為“ 1”時，三態(tài)門關閉，輸出呈高阻狀態(tài)。 在該基于 80C51單片機水箱控制統(tǒng)中，采用 74LS373作為 I/O接口驅動使用，具體引腳連接如下： 其與 80C51 連接方法如下 80C51 74LS373 (32)D0 (3) (33)D1 (4) (34)D2 (7) (35)D3 (8) (36)D4 (13) 17 (37)D5 (14) (38)D6 (17) (39)D7 (18) ALE (30)LE (11) /OE(1 )、 GND(10)接地 VCC(20)接 +5V 注：括號內位引腳編號 實際連接請參考圖 38 所示。 其中輸入端 D0~D7 接至單片機的 P0 口，輸出端提供的是低 8 位地址， G 端接至單片機的地址鎖存允許信號 ALE。輸出允許端 OE 接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。 EPROM2764 芯片實現系統(tǒng)功能說明 EPROM2764[11]芯片是 8K*8 字節(jié)的紫外線擦出、可編程只讀存儲器，單一 +5V供電，工作電流為 75mA，維持為 35mA,讀出時間最大為 250nS,封裝為 28 引腳的雙列直插式封裝。如圖 37 所示： 圖 37 2764 結構圖 18 各引腳含義為： A0A12 為 13 根地址線，可尋址 8K 字節(jié)； D0D7 為數據輸出線； CE 為片選線； OE 為數據輸出通線； PGM 為編程脈沖輸入端； Vpp 是編程電影院； Vcc 是住電源。 正常工作 (只讀 )時， Vpp=Vcc=+5V， /PGM=+5V。 編程時， Vpp=+25V（高壓 ） ,/PGM 端加入寬度為 50ms 的負脈沖。 在本系統(tǒng)中， EPROM2764 芯片實現的是可編程 I/O 接口電路的擴展功能 ,具體引腳連接如下： 2764 與 80C51 引腳連線如下： 80C51 2764 (32)D0 (11) (33)D1 (12) (34)D2 (13) (35)D3 (15) (36)D4 (16) (37)