【正文】 靜態(tài)顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用的CPU 時間少。 數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示用單片機驅(qū)動 LED 數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。其中 P 為小數(shù)點。8 段數(shù)碼管又稱為 8 字型數(shù)碼管，分為 8 段：A 、B 、C、D 、E 、F 、G、DP。 8 位數(shù)碼管8 段數(shù)碼管屬于 LED 發(fā)光器件的一種。 數(shù)碼管輸出數(shù)碼管在儀器儀表中主要是顯示單片機的輸出數(shù)據(jù)、狀態(tài)等，因而，作為外圍典型器件，數(shù)碼管顯示是反映系統(tǒng)輸出和操縱輸入的有效器件。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。第 7 腳需要接地。第 6 腳 SCL 為串行時鐘輸入線，和單片機的 連接。在 AT89551 上它們都接地，第 8 腳和第 4 腳分別為正、負電源。單片機和 AT24C04 連接如圖 所示。在許多需要低功耗、低電壓的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中，AT24C04 提供兩個電壓版本：()，()。它們組成512 個字節(jié)，每個字節(jié) 8 位。I 2C 總線具有多主控能力，可以對發(fā)生在 SDA 線上的總線竟爭進行仲裁，其仲裁原則是這樣的：當多個主器件同時想占用總線時，如果某個主器件發(fā)送高電平，而另一個主器件發(fā)送低電平，則發(fā)送電平與此時 SDA 總線電平不符的那個器件將自動關(guān)閉其輸出級。 總線競爭的仲裁總線上可能掛接有多個器件，有時會發(fā)生兩個或多個主器件同時想占用總線的情況。 數(shù)據(jù)的傳送I2C 總線數(shù)據(jù)傳送采用時鐘脈沖逐位串行傳送方式，在 SCL 的低電平期間，SDA 線上高、低電平能變化；在高電平期間，SDA 上數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，以便接收器件采樣接收，時序如圖 所示。這樣就在 SCL 線上產(chǎn)生一個同步時鐘。當所有器件的時鐘信號都上跳為高電平時，低電平期結(jié)束，SCL 線被釋放返回高電平，即所有的器件都同時開始它們的高電平期。SCL 線上由高電平到低電平的跳變將影響到這些器件，一旦某個器件的時鐘信號下跳為低電平，將使 SCL 線一直保持低電平，使 SCL 線上的所有器件開始低電平期。任一設(shè)備輸出的低電平都使相應(yīng)的總線信號線變低，也就是說各設(shè)備的 SDA 是“與”關(guān)系，SCL 也是“與”關(guān)系。作為接受主機命令的從機，要按總線上的 SCL 的信號發(fā)出或接收 SDA 上的信號，也可以向 SCL 線發(fā)出低電平信號以延長總線時鐘信號周期。 雙向傳輸?shù)慕涌谔匦栽O(shè)備上的串行數(shù)據(jù)線 SDA 接口電路應(yīng)該是雙向的，輸出電路用于向總線上發(fā)數(shù)據(jù)，輸入電路用于接收總線上的數(shù)據(jù)。一般而言，任何器件均能成為從器件，只有微控制器才能成為主器件。線上傳送數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生時鐘脈沖，以允許與被尋址的器件進行數(shù)據(jù)傳送。當然，在任何時間點上只能有一個主控。I 2C 總線的另一個優(yōu)點是，它支持多主控，其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。由于接口直接在組件之上，因此 I2C總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。 存儲擴展I2C 總線是一種由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。而且這個時間是固定的，無法更改。89551 只有 14 位計數(shù)器。看門狗使用的是 CPU 的晶振。所以必須保證 CPU 有可靠的上電復(fù)位。即可激活看門狗。 89551 看門狗功能的使用方法看門狗復(fù)位電路監(jiān)控程序的運行狀態(tài)，在死機或“程序走飛”時可使系統(tǒng)自動恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。 3 11 91 891 71 61 21 31 41 5P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 67P 1 78P 0 03 9P 0 13 8P 0 23 7P 0 33 6P 0 43 5P 0 53 4P 0 63 3P 0 73 2P 2 02 1P 2 12 2P 2 22 3P 2 32 4P 2 42 5P 2 52 6P 2 62 7P 2 72 8P S E N2 93 01 11 02 0A 5R S T / V P DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T O / P 3 . 2I N T I / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1V S S4 0V C CE A / V P PA L E / P R O GA T 8 9 S 5 1123456V C CR 21 0 KC 21 0 U FS C LS D AM I S OS SS P I CM O S S1 8 1 92 0A 23 0 PA 33 0 PG N DA 11 2 M圖 單片機 AT89S51 引腳及連接晶振電路和復(fù)位電路 時鐘晶振電路和復(fù)位電路時鐘電路用于產(chǎn)生時鐘信號，時鐘信號是單片機內(nèi)部各種微操作的時間基準，在此基礎(chǔ)上，控制器按照指令的功能產(chǎn)生一系列在時間上有一定次序的信號，控制相關(guān)的邏輯電路工作，實現(xiàn)指令的功能。在具有片外擴展存儲器的系統(tǒng)中，P2 口作為高 8 位地址線，P0口分時作為低 8 位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線。通常把 4 個端口稱為 P0~P3，見圖 。 單片機引腳單片機有 4 個 I/O 端口，每個端口都是 8 位雙向口，共占 32 根引腳。3 11 91 891 71 61 21 31 41 5P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 67P 1 78P 0 03 9P 0 13 8P 0 23 7P 0 33 6P 0 43 5P 0 53 4P 0 63 3P 0 73 2P 2 02 1P 2 12 2P 2 22 3P 2 32 4P 2 42 5P 2 52 6P 2 62 7P 2 72 8P S E N2 93 01 11 02 0A 5R S T / V P DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T O / P 3 . 2I N T I / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1V S S4 0V C CE A / V P PA L E / P R O GA T 8 9 S 5 1123456521 3 67 84R E S E TO U TT R I GG N D V D DD I S C HT H R E SC O N TT L C 5 5 59 45 32K SC L KD 0D 1 C H 2C H 1C H OR DT L C 0 8 3 41 31 01 2V C C + 5V C CV C CV C C 圖 濕度測量電路第 4 章 單片機設(shè)計 AT89S51 單片機本系統(tǒng)采用的 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CM058 位單片機片內(nèi)含 4kBytesISP的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8 位中央處理器和 ISPFlash 存儲單元。例如，取R4= 時， D=52%。A/D 轉(zhuǎn)換電路是用于將檢測到的溫濕度模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸送到微處理器 AT89551。A/D 轉(zhuǎn)換器采用 8 位串行控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器 TLC0834。 濕敏電容經(jīng)振蕩電路變換后的脈沖頻率信號，經(jīng)濾波、整形、光藕、放大等信號處理后，送入單片機的定時/計數(shù)器 T1，Tl 工作于方式 1，為 16 位計數(shù)器，定時記錄脈沖數(shù)并存入內(nèi)存緩沖區(qū)(T0 工作于方式 2 為自動重裝方式的定時器)。如此翻來覆去，形成方波輸出。另外，R 3 是防止輸出短路的保護電阻，R l 用于平衡溫度系數(shù)。集成定時器 555 芯片外接電阻 RR 2與濕敏電容 C，構(gòu)成了對 C 的充電回路。如何將電容的變化量準確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C易于接受的信號，常用兩種方法: 一是將該濕敏電容置于運放與阻容組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流、直流放大、再 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；另一種是將該濕敏電容置于 555 振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號，可直接被計算機所采集?？梢娋仁禽^高的。2%RH。 HS1101 濕度傳感器特點不需校準的完全互換性，高可靠性和長期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時間，專利設(shè)計的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，側(cè)面接觸封裝，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。初始化 D S 1 8 2 0初始化 D S 1 8 2 0檢測 D S 1 8 2 0存在發(fā)送跳過 R O M 指令溫度轉(zhuǎn)換I = 1 ， 等待D S 1 8 2 0 復(fù)位讀取溫度數(shù)據(jù) 開始NY發(fā)送 D S 1 8 2 0 編碼圖 DS1820 操作的總體流程圖 HS1101 濕度傳感器測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣中吸收水分后引起的物理或化學性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。當有更多的檢測點需要測溫時，可利用單片機的其它口進行擴展。對于圖 系統(tǒng)的 DS1820 操作的總體流程圖如圖 所示。首先用 DS1820 提供的讀暫存寄存器指令(BEH)讀出以 ℃為分辨率的溫度測量結(jié)果，然后切去測量結(jié)果中的最低有效位(LSB)，得到所測實際溫度整數(shù)部分 T 整數(shù)，然后再用 BEH 指令讀取計數(shù)器 1 的計數(shù)剩余值 M 剩余和每度計數(shù)值 M 每度，考慮到 DS1820測量溫度的整數(shù)部分以 ℃、℃為進位界限的關(guān)系，實際溫度 T 可用下式計算得到：T 實際 =(T ℃)+(M 每度M 剩余)/M 每度通過上述方法可以大大的提高 DS1820 的測溫分辨率表 DS1820 暫寄存器分布寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址溫度最低位字位 0溫度最高位字位 1高溫限值 2低溫限值 3保留 4保留 5計數(shù)剩余值 6每度計數(shù)值 7CRC 校驗 8 軟件設(shè)計溫度測量的主程序主要完成對 DS1820 的調(diào)用中斷管理、測量溫度值的計算及溫度值的顯示等問題。GHDDQVOCD A L L A SD S 1 8 2 0GHDDQVOCD A L L A SD S 1 8 2 0GHDDQVOCD A L L A SD S 1 8 2 03 11 91 891 71 61 21 31 41 5P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 67P 1 78P 0 03 9P 0 13 8P 0 23 7P 0 33 6P 0 43 5P 0 53 4P 0 63 3P 0 73 2P 2 02 1P 2 12 2P 2 22 3P 2 32 4P 2 42 5P 2 52 6P 2 62 7P 2 72 8P S E N2 93 01 11 02 0A 5R S T / V P DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T O / P 3 . 2I N T I / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1V S S4 0V C CE A / V P PA L E / P R O GA T 8 9 S 5 1123456V C CV C CR 21 0 KC 21 0 U FS C LS D AM I S OS SS P I CM O S S4 . 7 KD Q1 8 1 92 0A 23 0 PA 33 0 PG N DA 11 2 MU 3 U 2U 1圖 采用寄生電源供電的 DS1820 與單片機的連接圖 提高 DS1820 測溫精度的方法DS1820 正常使用時的測溫分辨率為 ℃，在對 DS1820 測溫原理詳細分析的基礎(chǔ)上，可以采取直接讀取 DS1820 內(nèi)部暫存寄存器的方法，將 DS1820 的測溫分辨率提高到