【正文】 P3 口 ： 內(nèi)部 帶有弱 上拉的 準(zhǔn) 雙向 I/O 口， 作輸入引腳使用前，先向 P2 口 鎖存器 寫入 1， 使 P2口引腳被上拉至高電平。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 26 、 引腳除了可作為一般 I/O 引腳使用外，還具有第二輸入 /輸出功能： T2（ ） —— 定時器 T2的計數(shù)輸入端或定時器 T2 的時鐘輸出端。 GND：接地。5 個中斷源 三級程序存儲器鎖定 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 掉電方式保存 RAM中的 內(nèi)容， 但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位 . [1] N etP 01N etP 02N etP 03N etP 04N etP 05N etP 06N etP 07N etP 08N etP 09N etP 10N etP 11N etP 12N etP 13N etP 14N etP 15N etP 16N etP 17N etP 39N etP 38N etP 37N etP 36N etP 35N etP 34N etP 33N etP 32N etP 28N etP 27N etP 26N etP 25N etP 24N etP 23N etP 22N etP 21N etP 29N etP 31N etP 30E A /V P P31X119X218R E S E T9R D / P 3 717W R /P 3 616P 32 /IN T 012P 33 /IN T 113P 34 /T 014P 35 /T 115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P R D G30P 31 /T X D11P 30 /R X D10IC 1A T 8 9C 51 圖 AT89C51 的管腳圖 設(shè)計中單片機采用 AT89C51 型，它是一種 帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除 只讀存儲器 的低電壓，高性能 CMOS 8 位 微處理器，該器件存儲器制造技術(shù)與工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令 集和輸出管腳相兼容， 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍 存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的AT89C51 是一種高效微 控制器。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 元器件的選擇 AT89C51 簡介 AT89C51 美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 低電壓，高性能 CMOS8 位 單片機 ，片內(nèi) 帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除 只讀存儲器 （ EPROM）和 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器 (RAM), 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元 。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率，即用來連接 89C51 片內(nèi) OSC 的定時反饋回路。內(nèi)部震蕩方式的外部電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 23 路如圖 ： C53 3 p FC63 3 p FY11 2 M H zG N DN e tP 0 1N e tP 0 2N e tP 0 3N e tP 0 4N e tP 0 5N e tP 0 6N e tP 0 7N e tP 0 8N e tP 0 9N e tP 1 0N e tP 1 1N e tP 1 2N e tP 1 3N e tP 1 4N e tP 1 5N e tP 1 6N e tP 1 7N e tP 3 9N e tP 3 8N e tP 3 7N e tP 3 6N e tP 3 5N e tP 3 4N e tP 3 3N e tP 3 2N e tP 2 8N e tP 2 7N e tP 2 6N e tP 2 5N e tP 2 4N e tP 2 3N e tP 2 2N e tP 2 1N e tP 2 9N e tP 3 1N e tP 3 0E A /V P P31X119X218R E S E T9R D / P 3 717W R /P 3 616P 3 2 /IN T 012P 3 3 /IN T 113P 3 4 /T 014P 3 5 /T 115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E /P R D G30P 3 1 /T X D11P 3 0 /R X D10IC 1A T 8 9 C 5 1 圖 晶振電路 外部振蕩信號由 X2 引入， X1 和 X2：片內(nèi)振蕩電路輸入、輸出引腳，這兩個端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般在 ～ 12MHz之間選取 ， C5,C6是反饋電容， 起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用 ， 其值 在 5pF～ 33pF 之間選取， 典型值為 33pF。 ：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載的變動會導(dǎo)致負(fù)載上得到的直流電不穩(wěn)定，影響電子設(shè)備的性能，用穩(wěn)壓管，即采用一些負(fù)反饋方式的穩(wěn)壓電路，使之自動調(diào)節(jié)不穩(wěn)定因素，從而得到穩(wěn)定電壓 。圖 為按鍵電路。按鍵的工作方式有：查詢方式（編程掃描，定時掃描方式），中斷掃描方式。 單片機及應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是 CPU 的工作內(nèi)容之一。 本鍵盤設(shè)計中只簡單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如鍵的識別 、 決定按內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 20 鍵的讀數(shù)等僅靠軟件來完成，故硬件較為簡單，但占 CPU 時間較多。 鍵盤設(shè)置電路 鍵盤 是 人與微機打交道的主要設(shè)備，按鍵的讀取容易引起誤動作。 本設(shè)計中，我采用了光耦合雙向可控硅驅(qū)動器，光耦合雙向可控硅驅(qū)動器是一種單片機輸出與雙向可控硅之間較理想的接口器件， 它由輸入和輸出兩部分組成 ，輸入部分為砷化鎵發(fā)光二極管，該二極管在 5mA～ 15mA 正向電流作用下發(fā)出足夠強度的紅外光，觸發(fā)輸出部分；輸出部分是一個硅光敏雙向可控硅，在紅外線的作用下可雙向 導(dǎo) 通。具體轉(zhuǎn)換過程如下：我們先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器 A中，再將 A中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的 BCD 碼，再放回 A中，然后將 A 中的值輸出。 數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換。理論上，若兩次顯示之間的時間間隔小于 32ms時，人眼既無法分辨，因此，為了達(dá)到此要求， LED的掃描頻率一般可以按照下式計算得出 :f=32*N。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 公共極 ，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。 A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14IC 8C D 4 51 1R 101KR 111KR 121KR 131KV C CN e tP 24N e tP 23N e tP 22N e tP 21abfcgdeD P Y[L E D gn ]1234567abcdefgIC 4D P Y _7 S E GabfcgdeD P Y[L E D gn ]1234567abcdefgIC 5D P Y _7 S E GabfcgdeD P Y[L E D gn ]1234567abcdefgIC 6D P Y _7 S E GabfcgdeD P Y[L E D gn ]1234567abcdefgIC 7D P Y _7 S E GQ1L E D 1Q2L E D 2Q3L E D 3Q4L E D 4R61KR71KR81KR91KN e tP 25N e tP 26N e tP 27N e tP 28 圖 LED 顯示電路 所謂 LED 靜 態(tài) 驅(qū)動： 是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼 進(jìn)行驅(qū)動 ；其點亮和關(guān)閉由該 I/O 口來對其控制，互不干涉，對 I/O 驅(qū)動能力弱的 MCU，必須增加外部驅(qū)動芯片或三極管等器件。而顯示時間時第一、二位為小時，第三、四位為分鐘， 顯示數(shù)據(jù) 由 CD4511 譯碼器輸出 。 LED 顯示電路 LED 電路采用 4 只共陰極七段數(shù)碼管。采用 外接 電源供電方式時 Vcc 接外部電源， GND 接地， I/O 與單片機的 I/O 線相連 。該系統(tǒng)需要用鍵盤來設(shè)置溫度報警的門限值 ，并用七段 LED 顯示器顯示 DS18B20 的編號和測量的溫度值。 本設(shè)計的按鍵需求較多， 所以我采用的是矩陣式鍵盤接口方式， 該方案可以減少單片機的 I/O 口使用，節(jié)約資源。這是識別矩陣鍵盤是否被按下的關(guān)鍵所在。矩陣鍵盤的工作原理是按鍵設(shè)置在行、列線交點上，行、列線分別連接在按鍵開關(guān)的兩端。 獨立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單。 所以我采用的是光耦合雙向可控硅驅(qū)動電路。 光 電 耦合器也常用于較遠(yuǎn)距離的信號隔離傳送。它不具有自關(guān)斷能力，要切斷負(fù)載電流，只有使陽極電流減小到維持電流以下，或加上反向電壓實現(xiàn)關(guān)斷。 采用單向晶閘管，這是一種大功率半導(dǎo)體器件，它既有單向?qū)щ姷恼髯?用，又有可以控制的開關(guān)作用。 這種顯示方式占用的 I/O 口個數(shù)為 8+N（ N 為 LED 顯示器的個數(shù)），相對靜態(tài)顯示少了很多，但需要占用大量的 CPU 資源，當(dāng) CPU 處理別的事情時，顯示可能出現(xiàn)閃爍或者不顯示的情況。而各位的共陽極或共陰極分別 由 相應(yīng)的內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 11 I/O 口控制，實現(xiàn)各位的分時選通。 LED 顯示器有兩種顯示方式： 靜態(tài)顯示方式 ： 在這種方式下，各位 LED 顯示器的共 陰 極（或共 陽 極）連接在一起并接地（或電源正），每位的段選線分別與一個 8 位的鎖存器輸出相連，各個 LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止，正因為如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。 數(shù)字顯示部分 通常的 LED 顯示器有 7 段或 8 段和“米”字段之 分。適合于各種環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。它除了與半導(dǎo)體熱敏電阻一樣有體積小、反應(yīng)快的優(yōu)點外，還具有線性好、性能高、價格低等特點 ， 如 DS18B20 智能溫度控制器 。鉑熱電阻的物理化學(xué)性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定，它能用作工業(yè)測溫元件，且此元件線性較好 ， 在 0℃～ 100℃時，最大非線性偏差小于 ℃ 。 半導(dǎo)體 熱敏電阻 是利用某些半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度的升高而減?。ɑ蛏撸┑奶匦灾瞥傻?， 大多數(shù)的半導(dǎo)體熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)。 控制簡單，思路清晰， 各單元模塊的相互連 接較簡單，同時成本低廉，用 到 的各種器件都是常用器件，更具有使用性。本 方案中 采用的是 AD590 溫度傳感器，通過溫度采集電路采集相關(guān)溫度數(shù)值，再由 ADC0809 組成的 A/D 轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終得 到數(shù)字信號，將其直接 傳 輸給單片機，然后由單片機 根據(jù)內(nèi)部程序判斷，執(zhí)行相關(guān)控制程序，驅(qū)動 各 單元電路的工作。由于方案采用了專門的單片機，所以設(shè)計中的所需要的程序提前燒制進(jìn)了 uPD75028GC，一切電路的設(shè)計和單片機各端口的分配就必須和單片機中的程序 相對應(yīng)。其方框圖如下： 輸 入 部 分顯 示 部 分8 9 C 5 1驅(qū) 動 控 制驅(qū) 動 控 制溫 度 傳 感 器（ 加 熱 ）（ 制 冷 ）空 氣 圖 方案一框圖 控制簡單，思路清晰，各單元模塊的相互銜接較簡單，同時成本低廉，用的各種器件都是