【正文】 S W P BS8S W P BY E SS W P BR25 .1 KR45 .1 KR35 .1 KR55 .1 K+5 圖 2— 4 鍵盤接口電路 北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 LED 顯示電路 單片機(jī)來(lái)連接 LED 顯示器的設(shè)計(jì)常用的有兩種方法：一是接并口顯示，這種方法占用了大量的單片機(jī)端口資源，利用 8279 等芯片可以實(shí)現(xiàn)動(dòng) 態(tài)顯示，程序也容易寫，在某單片機(jī)并口需要連接很多設(shè)備的設(shè)計(jì)種不推薦使用，還有一種是利用單片機(jī)串口動(dòng)態(tài)掃描的 LED 顯示電路。具體電路圖如下： 2 1U 1 6 A7 4 H C 0 4D2LEDR7300/ R E S E T8VS7RCT6V C C5CT1R E S E T2C L K3GND4U2N E 5 6 6 0 4V C C C 1 10 . 6 8R 1 11KR E S E TTOC 3 1C A P A C I T O RS 1 0P S W 圖 2— 3 看門狗電路圖北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 鍵盤電路 鍵盤采用行列式和外部中斷相結(jié)合的方法，各按鍵的功能定義如下表 2— S0~S YES、 NO 用三行四列接單片機(jī) RA 口與 RB 口。 .VCC=。 .可利用外部電阻調(diào)節(jié)的內(nèi)部看門狗定時(shí)器。 .精準(zhǔn)的門限電平監(jiān)測(cè)。在電源突然掉電或電源電壓下北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 降到低于門限電平時(shí)，也將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，以確保微處理器的正常運(yùn)行。 由單片機(jī)的 T1定時(shí)（小于 100ms）輸出脈沖復(fù)位看門狗的定時(shí)器，一但系統(tǒng)程序出現(xiàn)異常， 超時(shí)，未 復(fù)位看門狗定時(shí)器，看門狗將輸出 RESET信號(hào)使單片機(jī)重新起動(dòng)?？撮T狗能產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)用來(lái)終止任何由于微處理器故障而引發(fā)的不正常的系統(tǒng)操作。 NE56604將產(chǎn)生精確的復(fù)位信號(hào)。 NE56604能為多種微處理器和邏輯系 統(tǒng)提供復(fù)位信號(hào)，其門限電平為 。 看門狗的基本原理： 看門狗，又叫 watchdog timer，是一個(gè)定時(shí)器電路，一般有一個(gè)輸入，叫喂狗 (kicking the dog or service the dog），一個(gè)輸出到 MCU 的 RST端，MCU 正常工作的時(shí)候，每隔一段時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端，給 WDT 清零，如果超過(guò)規(guī)定的時(shí)間不喂狗，（一般在程序跑飛時(shí)）， WDT 定時(shí)超過(guò)，就會(huì)給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到 MCU，使 MCU 復(fù)位 . 防止 MCU 死機(jī) . 看門狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說(shuō)程序跑飛。 看門狗的應(yīng)用： 看門狗電路的應(yīng)用，使單片機(jī)可以在無(wú)人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，其工作原理是 :看門狗芯片和單片機(jī)的一個(gè) I/O 引腳相連，該 I/O 引腳通過(guò)程序控制它定時(shí)地往看門狗的這個(gè)引腳上送入高電平（或低電平），這一程序語(yǔ)句是分散地放在單 片機(jī)其他控制語(yǔ)句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí)，寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行，這個(gè)時(shí)候，看門狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來(lái)的信號(hào)，便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位。保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。工作人員也不可能到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)單片機(jī)重起，本設(shè)計(jì)為單片機(jī)電路添加一個(gè)外部看門狗電路。還要考慮輸出與輸入間壓差帶來(lái)的功率損耗，所以一 般輸入為915V 之間。當(dāng)輸出電較大時(shí)， 7805 應(yīng)配上散熱板。 7805 集成穩(wěn)壓器 組成的 的 電源 電路如下圖所示，這是一個(gè)輸出正 5V 直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會(huì)導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿 。最高輸入電壓不能超過(guò) 35伏 。5% ?？梢赃\(yùn)用本地調(diào)節(jié)來(lái)消除噪聲影響，解決了與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問(wèn)題，輸出電壓誤差精度分為 177。能夠?qū)崿F(xiàn) 1A 以上的輸出電流。 因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。顧名思義，三端 IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。179。179。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會(huì)導(dǎo)致 高溫保護(hù)或熱擊穿； 輸入輸出壓差也不能太小 ,大小效率很差。）。 如 7805， 7806， 7809， 7812， 7815， 7824，（ 79179。 北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 2 硬件電路的設(shè)計(jì) 電源及看門狗電路 電源部分由 9/12V 直流電源適配器 和 7805 組成，輸出 5V 標(biāo)準(zhǔn)電壓，為單片機(jī)及其他芯片供電。 北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 4）在 DS1820 測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS1820 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS1820 的返回信號(hào)，一旦某個(gè) DS1820 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820 時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。試?yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò) 50m 時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)單總線上所掛 DS1820 超過(guò) 8 個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。在使用 PL/M、 C 等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS1820 操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。溫度表示值為 9bit，高位為符號(hào)位。同時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位在當(dāng)前溫度值上，電路對(duì)振蕩器的溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)直到回零。內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)一個(gè)受溫度影響的振蕩器的脈沖計(jì)數(shù)，低溫時(shí)振蕩器的脈沖可以沖過(guò)門電路，而當(dāng)達(dá)到某一設(shè)置高溫時(shí)，振蕩器的脈沖無(wú)法通過(guò)門電路。 GND 為地， NC 為空腳。 I/O 位數(shù)據(jù)輸入 /輸出端（即單線總線），它屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平。最后一個(gè)字節(jié)為 CRC 校驗(yàn)。接下來(lái)兩個(gè) 字節(jié)沒用 ,若讀它應(yīng)全為 1 。表 2 是溫度和數(shù)字量的關(guān)系。最低位先讀出。它由高速存貯器 RAM 和 EERAM(高溫 TH和低溫 TL報(bào)警觸發(fā)器）組成 ,數(shù)據(jù)首先寫入高速存貯器 RAM 中 ,然后通 過(guò)復(fù)制命令將數(shù)據(jù)寫入 EERAM 中。它是將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的關(guān)鍵部分。在這里存放著每個(gè) DS1820 的唯一的序號(hào) ,開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào) (DS1820 為 10H） ,接著是每個(gè)器件的唯一的序號(hào) ,共有 48 位 ,最后 8 位是前 56 位的 CRC 校驗(yàn)碼這也是多個(gè) DS1820 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 1— 2 所示。 8）可定義一個(gè)不變化的溫度設(shè)置為報(bào)警溫度 。 北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 6）用 9bit 數(shù)字量來(lái)表示溫度 。 5）檢測(cè) 溫度范圍為 55～ + 125176。 3）不需外部元器件 。 DS1820 的主要特性 DS1820 有下列主要特性 : 1）只需一根 I/ O 線就能完成通信 。 0 號(hào)存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼 LSB(最低位 )的 1表示 數(shù)并除以 2就得到被測(cè)溫度值 (550125)。 每一個(gè) DSl820 包括一個(gè)唯一的 64 位長(zhǎng)的序號(hào)該序號(hào)值存放在 DSl820 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器 )中，開始 8 位是產(chǎn)品類型編碼 (DSl820 編碼均為 10H)，接著的 48 位是每個(gè)器件唯一的序號(hào)，最后 8 位是前面 56 位的 CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn) )碼。從 DS1820 讀出或?qū)懭? DS1820 信息僅需要一根口線 ,其讀寫及溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線 , 該總線本身也可以向所掛接的 DS1820 供電 , 而無(wú)需額處電源。C 。 DS1822 的精度較差為 177。176。C ，在 10~+85176。 DS1820 是美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器 ,它具有微型化、低功耗、高性能、抗干攏能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn) , 支持 一線總線接口，測(cè)量溫度范圍為 55176。因此，在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強(qiáng)的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 問(wèn)題的最有效方案。 在傳統(tǒng)的模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補(bǔ)償問(wèn)題、多點(diǎn)測(cè)量切換誤差問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等技術(shù)問(wèn)題，才能夠達(dá)到較高的測(cè)量精度。 溫度傳感器 DS1820 DS1820 概述 美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ ONB0ARD）專利技術(shù)，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為 。 4). 在高電壓編程方式時(shí)，將 EA/Vpp 端加上 +12V 編程電壓。 2). 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 Vcc 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí) 間以使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需兩個(gè)機(jī)器周 期有效復(fù)位信號(hào)，在此狀態(tài)下，片內(nèi)硬件禁止訪問(wèn)內(nèi)部 RAM，但可以訪問(wèn)端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時(shí)，為避免可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。此時(shí)，同時(shí)將片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容凍結(jié)。然而，定時(shí)器 2 的標(biāo)志位 TF2 在定時(shí)器溢出的那個(gè)機(jī)器周期的 S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)查詢到該標(biāo)志。 定時(shí)器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實(shí)上，服務(wù)程序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。所有這些中斷源可通過(guò)分別設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來(lái)控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。 定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1:AT89C52 的定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的工作方式與AT89C51 相同。 MOV 0A0H， data 北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 間接尋址指令訪問(wèn)高 128 字節(jié) RAM，例如，下面的間接尋址指令中， R0 的內(nèi)容為 0A0H，則訪問(wèn)數(shù)據(jù)字節(jié)地址為 0A0H，而不是 P2 口 (0A0H)。如果指令是直接尋址方式則為訪問(wèn)特殊功能寄存器。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)： AT89C52 有 256 個(gè)字節(jié)的內(nèi)部 RAM， 80HFFH 高 128 個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器 (SFR)地址是重疊的，也就是高 128 字節(jié)的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。 AT89C52 除了有 AT89C51 所有的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外，還增加了一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2。 特殊功能： 在 AT89C52 片內(nèi)存儲(chǔ)器中， 80HFFH 共 128 個(gè)單元為特殊功能寄存器(SFR)，并非所有的地址都被定義，從 80HFFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。 178。 178。EA/VPP ：外部訪問(wèn)允許。PSEN ：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào) 。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。 178。 表 1— 2 P3 口的第二功能 表 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD（串行輸出口） INT0_________（外中斷 0） INT1_________（外中斷 1） T0 （定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0） T1 （定 時(shí) /計(jì)數(shù)器 1） WR______（外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器 WR_____（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD_____（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程（繼續(xù)）教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 178。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 如表 1— 2。P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 表 1— 1 和 的第二功能 引腳號(hào) 功能特性 T2，時(shí) 鐘輸出 T2EX（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2） 178。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 P0～ P3 為