【正文】 當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 Flash 編程或校驗(yàn) 時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL邏輯門電路。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ），參見表 。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL邏輯門電路，對端口 P0寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由 軟件 定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能 控制端口 ，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為 IR 輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻 電容 組成的復(fù)位電路。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部 寄存器 、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。 1) 硬件設(shè)計(jì) 2) 程序設(shè)計(jì) 3) 仿真實(shí)現(xiàn)步驟 面向氣體傳感器測試的溫度控制系統(tǒng) 8 芯片功能 介紹 AT89C52 系列單片機(jī)介紹 芯片介紹 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合 。 此后，便可實(shí)現(xiàn) Keil C 與 Protues 連接調(diào)試。設(shè)置好以后單擊 OK 按鈕即可。在單擊 Settings 按鈕，設(shè)置通信接口在 Host 文本框輸入 “”；茹闊使用的不是同一臺電腦，則需要在這里輸入另一臺電腦的 IP 地址（另一 臺電腦安裝 Protues）。 3) 進(jìn)入 Keil C μVision3集成開發(fā)環(huán)境，創(chuàng)建一個新項(xiàng)目（ Project），并為該項(xiàng)目選定合適的單片機(jī)型號，加入 Keil C 源程序。 Protues 與 Keil C 的接口 實(shí)現(xiàn) Protues 與 Keil C 的接口步驟如下： 1) 安裝 Protues 與 Keil C 并同時安裝 程序。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機(jī)寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。 設(shè)計(jì)平臺 原理圖到 PCB 的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入 ARES 的面向氣體傳感器測試的溫度控制系統(tǒng) 7 PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)； ※ 先進(jìn)的自動布局 /布線功能：支持器件的自動 /人工布局；支持無網(wǎng)格自動布線或人工布線；支持引腳交換 /門交換功能使 PCB 設(shè)計(jì)更為合理； 完整的 PCB 設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì) 16 個銅箔層， 2 個絲印層， 4 個機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動設(shè)計(jì)規(guī)則檢查， 3D 可視化預(yù)覽； ※ 多種輸出格式的支持 ：可以輸出多種格式文件，包括 Gerber 文件的導(dǎo)入或?qū)С觯憷c其它 PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如 protel）和 PCB 板的設(shè)計(jì)和加工。 單片機(jī)協(xié)同 支持主流的 CPU類型：如 ARM 8051/5 AVR、 PIC10/1 PIC1 PIC1PIC2 dsPIC3 HC1 BasicStamp、 808 MSP430 等， CPU類型隨著版本升級還在繼續(xù)增加，如即將支持 CORTEX、 DSP 處理器；支持通用外設(shè)模型：如字符 LCD 模塊、圖形 LCD 模塊、 LED 點(diǎn)陣、 LED 七段顯示模塊、鍵盤 /按鍵、直流 /步進(jìn) /伺服電機(jī)、 RS232 虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其 COMPIM（ COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過 PC 機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信； 實(shí)時仿真：支持 UART/USART/EUSARTs 仿真、中斷仿真、 SPI/I2C 仿真、 MSSP 仿真、 PSP 仿真、 RTC 仿真、 ADC 仿真、 CCP/ECCP 仿真。 面向氣體傳感器測試的溫度控制系統(tǒng) 6 功能模塊 器件庫 超過 27000 種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的 BMP圖紙，可以方便地供 WORD、 POWERPOINT 等多種文檔使用。迄今為止是世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真 軟 件 三 合 一 的 設(shè) 計(jì) 平 臺 ， 其 處 理 器 模 型 支 持 8051 、 HC11 、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等， 2021 年即將增加 Cortex和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。同樣，如果把外圍設(shè)備的地址作為內(nèi)存地址單元來看的話，那么當(dāng) CPU 和外圍設(shè)備交換信息時，也需要用到地址寄存器 和數(shù)據(jù)寄存器。由于內(nèi)存與 CPU 之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內(nèi)存讀 /寫操作完成為止。在程序開始執(zhí)行 前必須將程序的第一條指令的內(nèi)存單元地址（即程序的首地址）送入 PC，使它總是指向下一條要執(zhí)行指令的地址。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。當(dāng)執(zhí)行一條指令時，先把它從內(nèi)存中取到數(shù)據(jù)寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。 （ 3）指令寄存器 IR 和指令譯碼器 ID 指令包括操作碼和操作數(shù)。 （ 2）數(shù)據(jù)寄存器 DR 面向氣體傳感器測試的溫度控制系統(tǒng) 5 數(shù)據(jù)寄存器通過數(shù)據(jù)總線向存儲器和輸入 /輸出設(shè)備送（寫）或?。ㄗx）數(shù)據(jù)的暫存單元。 主要寄存器 （ 1）累加器 A 圖 12 單片機(jī)組成框圖 累加器 A 是微處理器中使用最頻繁的寄存器。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，分為數(shù)據(jù)總線 DB、地址總線 AB 和控制總線 CB。 (3) 指揮并控制 CPU、內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動的方向。其主要功能有： (1) 從內(nèi) 存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。 運(yùn)算器所執(zhí)行全部操作都是由控制器發(fā)出的控制信號來指揮的，并且，一個算術(shù)操作產(chǎn)生一個運(yùn)算結(jié)果，一個邏輯操作產(chǎn)生一個判決。 運(yùn)算器有兩個功能： (1) 執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算。 ALU 能完成對這兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結(jié)果存入累加器。 Logical Unit， ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。 低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品 面向氣體傳感器測試的溫度控制系統(tǒng) 4 控制功能強(qiáng) 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。 硬件特性 主流 單片機(jī) 包括 CPU、 4KB 容量 的 ROM、 128 B 容量的 RAM、 2 個 16位定時 /計(jì)數(shù)器 、 4 個 8 位 并行口 、全雙工串口行口、 ADC/DAC、 SPI、 I2C、 ISP、IAP。 汽車上一般配備 40 多片單片機(jī)，復(fù)雜 的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百片單片機(jī)在同時工作。 現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(chǎn)品中都會集成有單片機(jī)。 由于 單片機(jī) 在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有 CPU 的專用 處理器芯片發(fā)展而來。同時，學(xué)習(xí)使用 單片機(jī) 是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。概括的講：一塊 芯片 就成了一臺計(jì)算機(jī)。從上世紀(jì) 80 年代，由當(dāng)時的 4 位、 8 位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的300M 的高速單片機(jī)。 面向氣體傳感器測試的溫度控制系統(tǒng) 3 第 2 章 開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ) 單片機(jī)簡介 單片機(jī)（ Single chip microputer） 微型計(jì)算機(jī) 簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式 微控制器 （ Microcontroller Unit） ， 常用英文字母的縮寫 MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱 單片微控制器 ，它不是完成某一個邏輯功能的 芯片 ，而是把一個 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成 到一個芯片上。當(dāng)參數(shù)值恢復(fù)到設(shè)定值范圍內(nèi)時，單片機(jī)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行。 在設(shè)計(jì)的過程中充分考慮到性價(jià)比和精度，在選用低價(jià)格、通用元件的的基礎(chǔ)上，盡量滿足設(shè)計(jì)要求，并使系統(tǒng)具有高的精度。單片機(jī)能獨(dú)立完成各自功能，同時能根據(jù)主控機(jī)的指令對溫度進(jìn)行定時采集。但由于溫度計(jì)的精度低，以及人工讀數(shù)的人為原因影響，溫度檢測不僅速度慢、精度低、實(shí)時性差，而且操作人員勞動強(qiáng)度大。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展 ，同時具有抑制串模干擾能力強(qiáng)、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。 氣體傳感器測試 的研究現(xiàn)狀 傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)究和生活領(lǐng)域，數(shù)量高居各種傳感器之首。 課題研究的背景及意義 溫度控制在生活中的應(yīng)用無處不見， 許多工業(yè)、研究中空間氣體 溫度控制系統(tǒng)的幫助實(shí)現(xiàn)恒溫狀態(tài)，工廠車間同樣需要 使環(huán)境氣體處于 恒溫狀態(tài)以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 因此溫度檢測在工業(yè)的生產(chǎn)過程中都扮演著重要的角色，同時，隨著社會的發(fā)展，自動化程度會越來越高， 隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展 , 微機(jī)測量和控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來越多稱之為單片機(jī)的小電腦在為我們服務(wù)。由單片機(jī)構(gòu)成的溫度控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞： 氣體 溫度控制； AT89C52； DS18B20； II ABSTRACT In the industrial production and the experimental study ,in electric power chemical petroleum metallurgy machinery manufacturing the laboratory often need to detect the gas temperature and according to the actual requirements for closed space temperature contr