【正文】 IC的EPROM型，89C51片內(nèi)不含WatchDog，這是89C51的不足之處，中斷系統(tǒng)堆棧結(jié)構(gòu)、串等通訊筆定時器系統(tǒng)都大大強于PIC系統(tǒng)。由于PIC芯片中無標準串等口，所以在單片機的聯(lián)網(wǎng)應用上面，PIC不太適合。與PIC相比51更適合于較復雜的應用場合，適合一些軟件需要多次修改的應用。在應用方面就目前中國市場的情況來看，89C2051有很大的市場。其原因有下列幾點：（1）51采用的是MCS51的核心，十分容易為廣大用戶所接受；（2）51內(nèi)部基本保持了80C31的硬件I/O功能；（3）51的Flash存貯器技術，可重復擦/寫1000次以上，容易解悶調(diào)試手段；（4）更適合小批量系統(tǒng)的應用，容易實現(xiàn)軟件的升級。89C51適合于家用電器控制，分布式測控網(wǎng)絡，I/O量不足不是很大的應用系統(tǒng)。 顯示電路常用的LED顯示器有LED狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管）LED七段顯示器（俗稱數(shù)碼管和LED十六段顯示器，發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示；LED十六段顯示器，用于字符顯示）圖52 數(shù)碼管與單片機接口 溫度傳感器DS18B20 的測溫原理如圖5—3 所示. 圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯變，所以產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2 的脈沖輸入。圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20 對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器決定，每次測量前，首先將—55℃所對應的一個基數(shù)分別置入減法計數(shù)器溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在—55℃所對應的一個基數(shù)值。圖53 DS18B20測溫原理圖減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當減法計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預置值將重新被裝入，減法計數(shù)器1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。斜率累加器用于溫度補償和修正測溫過程中的非線形性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值，只要計數(shù)門仍未關閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值達到被測溫度值。 另外，由于DS18B20 單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時很重要。系統(tǒng)對DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）→ 發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→ 處理數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)整體硬件電路 主板電路系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調(diào)整電路，單片機主板電路等，如圖54 所示。圖54中有三個獨立式按鍵可以分別調(diào)整溫度計的上下限報警設置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調(diào)整報警上下限，從而測出被測的溫度值。圖54 中的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現(xiàn)復位。 顯示電路顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點就是使用口資源比較少，只用p3口的RXD,和TXD,串口的發(fā)送和接收，四只數(shù)碼管采用74LS164右移寄存器驅(qū)動，顯示比較清晰。圖54 主板電路圖55 硬件原理圖6 硬件電路 系統(tǒng)硬件主要構(gòu)成整個系統(tǒng)硬件可以分為主控制器模塊，測溫電路模塊和顯示電路模塊。每個模塊執(zhí)行其相應的功能，共同組成了一個有序，協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。主要元件有控制器—AT89C2051,溫度傳感器DS18B數(shù)碼管—LED和三極管9012。 調(diào)試及性能分析系統(tǒng)調(diào)試以程序為主。硬件調(diào)試比較簡單，首先檢查電路的焊接是否正確，然后可用萬用表測試或通電檢測。軟件調(diào)試可以先編寫顯示程序并進行硬件正確性檢驗，然后分別進行主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、計算溫度子程序、顯示刷新等子程序的編程及調(diào)試，由于DS18B20 與單片機采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，對DS18B20 進行讀寫編程時必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測量結(jié)果。本程序采用單片機匯編編寫，用 編譯器編程調(diào)試。軟件調(diào)試到能顯示溫度值，而且在有溫度變化時（例如用手去接觸）顯示溫度能改變就基本完成。性能測試可用制作的溫度計和已有的成品溫度計來同時測量比較，由于DS18B20 的精度很高， ℃ 以內(nèi)，另外—55 至+125 ℃ 的測溫范圍使得該溫度計完全適合一般的應用場合，其低壓供電特性可作成用電池供電的手持電子溫度計。圖61為它的暫存器操作命令流程圖。圖61暫存器操作命令流程圖附 錄附錄1：原理圖附錄2：PCB圖附錄3：部分源程序LED_0 EQU 30HLED_1 EQU 31HWENDU EQU 35HTEMPER_L EQU 29H 。存取低位TEMPER_H EQU 28HFLAG EQU 38HFLAG1 BIT 00HDISP_SET EQU 37HH_TEM EQU 50HL_TEM EQU 51H 。差5度時的提示溫度ALARM_L BIT ALARM_H BIT GEWE BIT SHIWE BIT SOUND BIT DQ BIT LIGHT BIT 。傳感器工作檢測燈SHEWEN BIT 。溫度設置開關CLOSE BIT 。關閉響聲CLOSE2 BIT 01HSET1_A BIT 02HORG 0000HSJMP STARTORG 0050HSTART:MOV SP,70HSETB CLOSE2CLR SET1_AMOV LED_0,00HMOV LED_1,00HCLR SOUNDMOV H_TEM,60MOV L_TEM,55MAIN:LCALL GET_TEMPERMOV A,TEMPER_LMOV C,40H 。將28H中的最低位移入CRRC AMOV C,41HRRC AMOV C,42HRRC AMOV C,43HRRC AMOV TEMPER_L,AWAIT:SETB ALARM_LSETB ALARM_HCLR SOUNDJB ,SET1CLR SET1_AMOV WENDU,29H 。讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果MOV A,99MOV R7,WENDUSUBB A,R7JC OUTCLR CMOV A,H_TEMDEC AMOV R0,WENDUSUBB A,R0 。判斷是否高于上限JC HALMSETB CLOSE2MOV A,L_TEMDEC ASUBB A,WENDU 。判斷是否低于下限JC LALMNOPLJMP MAINLALM: 。低溫報警CLR ALARM_LLJMP MAINHALM: 。高溫報警JNB CLOSE2,CL 。關閉報警聲JNB CLOSE,CL2MOV R2,235 。置計數(shù)值SETB SOUNDDV: LCALL DELY500LCALL DELY500 。延時1毫秒DJNZ R2,DVCPL ALARM_H 。標志位取反SJMP CLCL2: CLR CLOSE2CL: LJMP MAINOUT: 。超過99度上限顯示LCALL GET_TEMPER_2MOV A,TEMPER_LMOV C,40H 。將28H中的最低位移入CRRC AMOV C,41HRRC AMOV C,42HRRC AMOV C,43HRRC AMOV TEMPER_L,ASETB CLOSE2LJMP WAITSET1: JB SET1_A,SET1_1MOV LED_0,00HMOV LED_1,00HSET1_1: MOV A,LED_1MOV B,10MUL ABADD A,LED_0MOV DISP_SET,AMOV H_TEM,DISP_SETMOV A,H_TEMSUBB A,05HMOV L_TEM,ACLR CSETB CLOSE2JNB ,SER1JNB ,SER2LCALL DISP_3LJMP WAITSER1: JNB ,SER1 。判斷SP1是否按下LCALL DELAY10MS 。若按下，則延時10ms左右JNB ,SER1SETB SET1_AINC LED_0MOV A,9SUBB A,LED_0JNC CLR1MOV LED_0,00HCLR1: JNB ,$AJMP SET1SER2: JNB ,SER2 。判斷SP1是否按下LCALL DELAY10MS 。若按下，則延時10ms左右JNB ,SER2SETB SET1_AINC LED_1MOV A,9SUBB A,LED_1JNC CLR2MOV LED_1,00HCLR2: JNB ,$AJMP SET1附錄4：元器件清單89C52單片機一片DS18B20數(shù)字式溫度傳感器一個，+5V無源蜂鳴器1個12MHZ晶振一個四個按鍵開關數(shù)碼管兩個常用電容電阻，連接線，三極管，二極管若干44參考文獻[1]　（簡明修訂版）.杭州：北京航空航天大學出版社，1998[2]　［Ｍ］.北京：北京航空航天大學出版社，1994[3]?。ǖ谌妫? 北京：高等教育出版社，1989[4]?。跩］.電工技術，1999[5] 李道華,李玲,[M].武漢:武漢大學出版社,2003 [6] [M].北京:機械工業(yè)出版社,2002 [7] 應用電路詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社,1993