【文章內(nèi)容簡介】 時元件可以采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)振蕩電路，晶體可以在~12MHz 之間 選 擇 ，電容可以在 20~60pF 之間選擇，通常選為 30pF 左右，電容 C8~C9的大小對振蕩頻率有微小影響，可起頻率微調(diào)作用。在芯片的 9 腳，即 RST/Vpd 接按鍵及電阻構(gòu)成復位信號。 圖 33為 STC89C52外部工作電路原理圖 該電路為 STC89C52 控制器電路，其中， 、 、 口分別與 LCD1602 的 RS、R/W、 E引腳連接 ； ~ 口與 LCD1602 的 DB0~DB7 引腳連接； 是模擬量輸入端，用于輸入熱敏電阻傳感器的電壓。 核心部件的介紹 STC89C52 是整個課題的核心部件， P0 口是 開漏雙向可以寫為 1 使其 狀態(tài)為懸浮用作高阻輸入。 P0口也可以在 外部程序存儲器時作地址的低字節(jié)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器[鍵入文字 ] 第 17 頁 共 41 頁 時作數(shù)據(jù)總線，此時通過內(nèi)部強上拉輸出 1。在本課題中 P0 口外接 10K 排阻使輸出為 1來接 LCD1602 的 RS、 RW、 E 端。 P1口 可作為準雙向 I/O 接口使用。對于 MCS— 52子系列單片機， 和 還有 第 2 功能： 口用作定時器 /計數(shù)器 2 的計數(shù)脈沖輸入端T2； 用作定時器 /計數(shù)器 2 的外部控制端 T2EX。對于 EPROM 編程和進行程序校驗時，P1口接收輸入的低 8位地址。在本課題中 AD轉(zhuǎn)換模塊送過來的數(shù)字量； 與 AD 芯片的復位端相連； 與 AD 芯片的 CLK 端相連。 P2 口 2 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O,口向 P2口寫入 1時 ,P2 口被內(nèi)部上拉為高電平 ,可用作輸入口當作為輸入腳時，被外部拉低的 P2 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流 (見 DC 電氣特性 )。在訪問外部程序存儲器和外部數(shù)據(jù)時分別作為地 址高位字節(jié)和 16 位地址 (MOVX @DPTR)，此時通過內(nèi)部強上拉傳送 1。當使用 8 位尋址方式 (MOV@Ri)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ,P2 口發(fā)送 P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。本課題的 P2 口作為輸出口使用，把信號輸送給 LCD1602。 P3 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O口，向 P3 口寫入 1 時， P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口，當作為輸入腳時，被外部拉低的 P3 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流 (見 DC 電氣特性 )。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。本課題沒有用到P3 口。 綜上所述， STC89C52 系列單片機納為以下兩點： 1) 單片機功能多，引腳數(shù)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 P0、 P2口組成 16位地址總線；由 P0口分時復用作為數(shù)據(jù)總線。 復位電路的設(shè)計 STC89C52 的復位方式可以是 圖 34的 上電復位，也可以是 圖 35 的 手動復位。此外，RESET/V 還是一復用腳， V 掉電期間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 RST單片機C1R1GNDVCC RST單片機C2R2GNDVCCR3S?SWPB 圖 34為 上電復位 圖 35為 手動復位 [鍵入文字 ] 第 18 頁 共 41 頁 ：上電自動復位電路是一種簡單的復位電路，只要在 RST 復位引腳接一個電容到 VCC，接一個電阻到地就可以了。上電復位是指在給系統(tǒng)上電時，復位電路通過電容加到 RST復位引腳一個短暫的高電平信號，這個復位信號隨著 VCC 對電容的充電過程而回落，所以 RST 引腳復位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復位， RST 引腳的高電平信號必須維持足夠長的時間。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。只要 VCC 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位。 ：開關(guān)復位，只要按下開關(guān)按鈕，倒相器即輸出高電平，復位有效。手動復位和快捷，方便，所以此次設(shè)計采用手動復位方式。 顯示模塊電路設(shè)計 該模塊是利用 LCD1602（液晶顯示） ： LCD1602 的顯示容量很大，為 16 2 個字符；1602LCD 芯片的工作電壓為 ，芯片工作電流在 5V 工作電壓的情況下芯片工作電流為 2毫安，模塊的最佳工作電壓為 5V,顯示字符的尺寸為 (W H)mm。 1602LCD 的第 1腳 VSS 為地電源；第 2腳接 5V 正電源；第 3腳 VL為液晶顯示器對比調(diào)整端，接正電源時對比度弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用是可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度；第 4 腳為 RS 寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器；第 5腳為 R/W 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 R/W 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 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；第 6腳為使能端，當使能端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，液晶模塊執(zhí)行命令；第 7～14 腳的 D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線；第 15 腳為背光源正極；第 16腳為背光源負極。以上是整個 1602LCD 的功能介紹。 顯示的清晰度是關(guān)鍵，其 Vee 引腳作用是對比調(diào)整，原理是該引腳輸入電壓不同，調(diào)整度不同，所以采用電位器分壓作為它的電壓輸入。 Vss 及 K 引腳分別是電源地、 LCD背光電源負極，直接接地。 Vcc 及 A 引腳分別是電源、 LCD背光電源正極，采用 +5V 電源供電。其電路原理圖如圖 36所示： [鍵入文字 ] 第 19 頁 共 41 頁 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 2 J a n 2 0 11 S he e t of F i l e : E : \ c r e a t _ p r e t e l \ M y D e s i gn 孫延召 .d dbD r a w n B y :V s sV c cV e eRSR / WED B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7AKLCD1602R51 0kV C CV C CP T G 0P T G 1P T G 2P T C 0P T C 1P T C 2P T C 3P T D 0P T D 1P T D 2P T D 3 圖 36為 顯示模塊電路原理圖 該電路中， LCD1602 的 RS、 R/W、 E 引腳分別與 STC89C52 中 的 、 、 口連接； DB0~DB7 引腳分別與 STC89C52 的 ~ 口連接。 電源模塊的設(shè)計 如圖 37為電源轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過此電路把 220V 的電壓通過變壓器變壓為 9V，再經(jīng)過整流橋以及 5V 的穩(wěn)壓器件，把 9V 電壓變?yōu)?5V 的電壓，此電路中的 LED 是對電源轉(zhuǎn)換電路是否正常工作的判定。 圖 37為 電源轉(zhuǎn)換電路 此電路比較繁瑣，而且整流橋以及變壓器的價格比較昂貴，并且如若在不能確保此電源轉(zhuǎn)換電路正確連接的情況下，把電源加載到電路中，可能會燒毀芯片，嚴重的話會燒毀整塊板子，所以為了確保電路安全，可以采用 3 節(jié) 的電池來代替此電路。 3節(jié) 的電池帶來的問題是有時可能電量過低，導致不能很好的顯示。但總的來說還是 3節(jié) 的電池更節(jié)約方便。 [鍵入文字 ] 第 20 頁 共 41 頁 第 4 章 熱敏電阻的溫度檢測裝置軟件系統(tǒng)設(shè)計 軟件總體程序設(shè)計 軟件系統(tǒng) 初始化時把溫度數(shù)據(jù)做成表格存儲到 ROM 中，通過 AD 對熱敏電阻兩端的進行測量，然后通過運算將電 壓值對應于電阻值，通過查表把電阻值對應于溫度值，再通過運算把溫度數(shù)據(jù)送到 LCD 顯示，其中程序初始化主要是對 AD 和 LCD 進行初始化。它的框圖如圖 41： 圖 41為 軟件總體流程圖 功能模塊設(shè)計 開始 程序初始化 AD 采樣 查溫度轉(zhuǎn)換表 數(shù)據(jù)處理 調(diào)用顯示程序 結(jié)束 [鍵入文字 ] 第 21 頁 共 41 頁 A/D轉(zhuǎn)換模塊原理及程序 傳感器獲得的信號由于是模擬信號，而 CPU 處理的是數(shù)字信號，故要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，本設(shè)計采用芯片 ADC0832 實現(xiàn)的 AD 轉(zhuǎn)換。 圖 42 ADC0832的工作時序圖 由以上 時序圖可知單片機對 ADC0832 的控制，所以進行以下編程。 C語言編寫的 STC89C52 微控制器中 A/D轉(zhuǎn)換 模塊 的節(jié)選程序代碼如下： uint ADC0832(uchar channel) { uchar i。 uint dat=0。 uchar ndat=0。 if(channel==0)channel=2。 if(channel==1)channel=3。 ADDI=1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCS=0。//拉低 CS 端 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。//拉高 CLK 端 _nop_()。 _nop_()。 [鍵入文字 ] 第 22 頁 共 41 頁 ADCLK=0。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 1 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。//拉高 CLK 端 ADDI=channelamp。0x1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 2 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。//拉高 CLK 端 ADDI=(channel1)amp。0x1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//拉低 CLK 端 ,形成下降沿 3 ADDI=1。//控制命令結(jié)束 _nop_()。 _nop_()。 dat=0。 for(i=0。i8。i++) { dat|=ADDO。//收數(shù)據(jù) ADCLK=1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//形成一次時鐘脈沖 _nop_()。 _nop_()。 dat=1。 if(i==7)dat|=ADDO。 [鍵入文字 ] 第 23 頁 共 41 頁 } for(i=0。i8。i++) { ndat=1。 if(ADDO==1) ndat|=0x80。 ADCLK=1。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=0。//形成一次時鐘脈沖 _nop_()。 _nop_()。 } ADCS=1。//拉低 CS 端 ADCLK=0。//拉低 CLK 端 ADDO=1。//拉高數(shù)據(jù)端 ,回到初始狀態(tài) if(dat==ndat) { return(ndat)。 } else { return(0x00)。 } 熱敏電阻阻值和溫度的非線性對性模塊原理及程序 熱敏電阻的阻值溫度特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性度較大，因此在使用時要進行線性化處理?？刹捎煤唵蔚牟楸矸◤碾妷褐抵胁槌鱿鄳臏囟戎?。預先將一系列溫度與電壓對應值存貯到 STC89C52 微控制器程序存儲器中的一個表內(nèi)，當給定任意一個電壓值時，即可通過查表得出所對應進行補償過的溫度值。 [鍵入文字 ] 第 24 頁 共 41 頁 C語言編寫的獲得溫度值的