【正文】 0)INT0 (外部中斷 1)1 T0(定時(shí)器 0 的外部輸入 ) T1(定時(shí)器 1 的外部輸入 ) (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)DRST(9 引腳)：復(fù)位輸入。P3 做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流。 P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流方式 )4 個(gè) TTL 輸入。在對(duì) Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)期間，P2 也接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如執(zhí)行“MOVX DPTR”指令 )時(shí)，P2 送出高 8 位地址。對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。表 和 引腳復(fù)用功能引腳號(hào) 功能特性 T2 (定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)輸入)，時(shí)鐘輸出 T2EX (定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 捕獲/重裝觸發(fā)和方向控制)P2 端口(～ ，21～28 引腳)：P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向I/O 端口。P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)(吸收或者輸出電流方式 )4 個(gè) TTL 輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。此時(shí)，P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)14作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入“1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。管腳圖如 所示。綜上所述 STC89C52 單片機(jī)是一款性價(jià)比很高的單片機(jī)芯片，特別適合于儀器儀表的應(yīng)用。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。同時(shí)，它還具有高級(jí)語(yǔ)言編程的特點(diǎn)，指令豐富，軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。STC89C52 單片機(jī)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，低功耗等特點(diǎn)。為此，最好利用 EOC 上升沿產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。在與微機(jī)接口時(shí)，輸入通道的選擇可有兩種方法，一種是通過(guò)地址總線選擇，一種是通過(guò)數(shù)據(jù)總線選擇。圖 ADC 0808/0809 工作時(shí)序模擬輸入通道的選擇可以相對(duì)于轉(zhuǎn)換開(kāi)始操作獨(dú)立地進(jìn)行(當(dāng)然，不能在轉(zhuǎn)換過(guò)程中進(jìn)行)，然而通常是把通道選擇和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)合起來(lái)完成(因?yàn)锳DC0808/0809 的時(shí)間特性允許這樣做)。START 的上升沿將逐次逼近寄存器 SAR 復(fù)位，在該上升沿之后的 2μs 加 8個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)( 不定) ，EOC 信號(hào)將變低電平，以指示轉(zhuǎn)換操作正在進(jìn)行中，直到轉(zhuǎn)換完成后 EOC 再變高電平。地 址ADDC ADDB ADDA選中通道000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)123) 工作時(shí)序ADC 0808/0809 的工作時(shí)序如圖 所示。當(dāng)微處理器送出該信號(hào)時(shí)，ADC0808/0809 的輸出三態(tài)門被打開(kāi)，使轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線被讀走。在需要對(duì)某個(gè)模擬量不斷采樣、轉(zhuǎn)換的情況下，EOC 也可作為啟動(dòng)信號(hào)反饋接到 START 端，但在剛加電時(shí)需由外電路第一次啟動(dòng)。該信號(hào)在 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程中為低電平，其余時(shí)間為高電平。如正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)又接到新的啟動(dòng)脈沖，則原來(lái)的轉(zhuǎn)換進(jìn)程被中止，重新從頭開(kāi)始轉(zhuǎn)換。(6) START——A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，正脈沖有效。當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)，A 、B 、C三位地址信號(hào)被鎖存，譯碼選通對(duì)應(yīng)模擬通道。在單極性輸入時(shí)，V R(+)=5V，V R()=0V；雙極性輸入時(shí)，V R(+)、VR()分別接正、負(fù)極性的參考電壓。地址信號(hào)與選中通道對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示。8 位排列順序是 D7 為最高位， D0 為最低位。內(nèi)部各部分的作用和工作原理在內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中已一目了然，在此就不再贅述，下面僅對(duì)各引腳定義分述如下：圖 ADC0808/0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖(1) IN0～I(xiàn)N 7——8 路模擬輸入，通過(guò) 3 根地址譯碼線 ADDA、ADD B、ADD C來(lái)選通一路。(8) 使用時(shí)不需進(jìn)行零點(diǎn)和滿刻度調(diào)節(jié)。(6) 具有可控三態(tài)輸出緩存器。5V ，177。(4) 單一電源： +5V。1LSB。(2) 總的不可調(diào)誤差： ADC0808 為177。 本設(shè)計(jì)中采用的就是逐次逼近式的 ADC0809。表 PT100 熱電阻分度表0 1 2 3 4 5 6 7 8 9溫度 ℃ 電阻值( Ω)0102030405060708090100110120130140 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換的基本方法有幾十種，常用的有計(jì)數(shù)法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉(zhuǎn)換法。 PT 后的 100 即表示它在 0℃時(shí)阻值為 100 歐姆，在 100℃時(shí)它的阻值約為 歐姆。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校正，模擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在微處理系統(tǒng)中使用，將 PT100 電阻的電阻值和溫度對(duì)應(yīng)起來(lái)后存入 EEPROM 中，根據(jù)電路中實(shí)測(cè)的 AD 值以查表方式計(jì)算相應(yīng)溫度值。PT100 是一種廣泛應(yīng)用的測(cè)溫元件，在50~600℃ 范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)9感器無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等。鍵盤在本系統(tǒng)種是操作員控制巡檢儀的唯一途徑，是安裝調(diào)試的必備手段，當(dāng)希望更改報(bào)警溫度上下限時(shí)，就可以通過(guò)鍵盤來(lái)改變。系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖 。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括溫度信號(hào)采集單元，單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元，溫度顯示單元。(3) 由于硬件電路上沒(méi)有線性化，那么軟件勢(shì)必功能很強(qiáng)大，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)尋找盡可能簡(jiǎn)單完善的思路，保證程序易于修改、調(diào)試。(2) 保證本系統(tǒng)高可靠性的運(yùn)行，儀器本身要具備很強(qiáng)的抗干擾能力，為此應(yīng)在硬件及軟件設(shè)計(jì)上引入各種抗干擾措施。經(jīng)過(guò)以上對(duì)比，可以采用非編碼式鍵盤。非編碼式鍵盤僅由排成行、列矩陣形式的按鍵組成，按鍵的作用只是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通或斷開(kāi)，鍵的去抖動(dòng)、鍵的編碼的形成和鍵識(shí)別等均由軟件來(lái)完成。每按下一個(gè)鍵，能自動(dòng)產(chǎn)生這個(gè)鍵的鍵碼，與此同時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，通知 CPU 接收。 鍵盤鍵盤是一組按鍵的組合，它的主要作用是控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及向系統(tǒng)中輸入數(shù)據(jù)和命令，有編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩類。為了避免上述的問(wèn)題可采用 LCD 顯示，不僅增加了顯示位數(shù)，還能避免因位數(shù)的增加使顯示閃爍的問(wèn)題。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)7CRT 顯示器可以進(jìn)行圖形顯示，但是接口較復(fù)雜，成本也較高。LCD 是一種液晶顯示器件，顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出各種字符，能顯示多位字符。發(fā)光二極管 LED 是智能化測(cè)量控制儀表中簡(jiǎn)單而常用的輸出設(shè)備，通常用來(lái)指示機(jī)器的狀態(tài)或其他信息。 顯示器單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱 LED(Light Emitting Diode)；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱 LCD(Liquid Crystal Display)；CRT 顯示器。 由于本課題的溫度巡檢儀主要是面向較高溫度。 第三種方案：各測(cè)試點(diǎn)的溫度值經(jīng)過(guò)測(cè)溫元件熱電偶、熱電阻等，被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，這樣得到的多路采樣信號(hào)經(jīng)濾波器、放大器、多路開(kāi)關(guān)及 A/D 轉(zhuǎn)換電路，由單片機(jī)控制通道 A/D 轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行采樣和 A/D 轉(zhuǎn)換。同上方案相比有明顯的優(yōu)勢(shì)和廣泛的開(kāi)發(fā)前景。這種方案中的溫度傳感器兼有測(cè)溫和 A/D 轉(zhuǎn)換的功能，輸出值是數(shù)字信號(hào)，所以不必使用 A/D 轉(zhuǎn)換器和相關(guān)的接口芯片，能夠直接進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。第二種方案：選用先進(jìn)的數(shù)字式溫度傳感器，將采集到的數(shù)字式信號(hào)直接送入單片機(jī)進(jìn)行處理。以 A/D590 為例，它的測(cè)溫范圍是－ 55～＋150℃ ，工作電壓是＋4～＋30V。根據(jù)以上要求，硬件電路有以下幾個(gè)方案可供選擇。(2) 這個(gè)系統(tǒng)要具備一定的抗干擾能力，應(yīng)在硬件和軟件上引入各種抗干擾的措施，以增強(qiáng)它的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。4 路溫度巡檢儀應(yīng)對(duì)各種的溫度進(jìn)行檢測(cè)，所以它是一個(gè)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。從這一點(diǎn)出發(fā)，可以作出總體設(shè)計(jì)思路圖：圖 系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu)框圖溫度經(jīng)多采樣、轉(zhuǎn)換后以數(shù)字形式進(jìn)入 CPU 利用 CPU 具有運(yùn)算、邏輯判斷能力、速度快等特點(diǎn)，在它內(nèi)部可以對(duì)這些輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的集中、加工和處理，在溫度參數(shù)的測(cè)量和記錄中則代替大量的常規(guī)顯示和記錄儀表，對(duì)整個(gè)環(huán)境溫度進(jìn)行集中監(jiān)視。儀表內(nèi)部除單片機(jī)以外的其他部分均可以看作是單片機(jī)的外設(shè)部分。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)52 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想不同的控制對(duì)象和不同的要求，應(yīng)該有不同的設(shè)計(jì)思想。(3) 系統(tǒng)要有較強(qiáng)的抗干擾性能。主要解決以下內(nèi)容：(1) 對(duì) 4 處不同的測(cè)試點(diǎn)巡回檢測(cè)其溫度，進(jìn)行集中管理，集中控制。微處理器采用穩(wěn)壓電源進(jìn)行供電，這樣可以省去電池供電所帶來(lái)的如工作時(shí)間有限電壓不穩(wěn)定以及電壓的下降而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作精度和穩(wěn)定性的問(wèn)題。在這種情況下，本文設(shè)計(jì)了一種方便使用的液晶顯示溫度數(shù)據(jù)采集器(以下簡(jiǎn)稱溫度數(shù)據(jù)采集器) 分別采用 PT100 鉑電阻作為溫度傳感器來(lái)采集數(shù)據(jù)。另外一些別的專業(yè)的科學(xué)試驗(yàn)中，溫度也是非常重要的一個(gè)測(cè)量參數(shù)。此外還有節(jié)能建筑的效果檢驗(yàn)，它需要對(duì)節(jié)能建筑和非節(jié)能建筑的功耗進(jìn)行比較，這同樣需要對(duì)建筑物內(nèi)的房間進(jìn)行分時(shí)的測(cè)量和記錄。要對(duì)管網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行分析研究，管網(wǎng)的分時(shí)運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量和記錄非常重要。這樣測(cè)量供暖網(wǎng)不同點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)時(shí)，測(cè)點(diǎn)就相當(dāng)分散。這些領(lǐng)域的測(cè)量具有本身獨(dú)特的特點(diǎn)，例如在供暖網(wǎng)的系統(tǒng)中，它存在如下特點(diǎn)：(1) 作用半徑大，測(cè)點(diǎn)分散。事實(shí)上，可以說(shuō)，評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家的科技動(dòng)態(tài)，最簡(jiǎn)單快速的辦法就是評(píng)價(jià)這個(gè)國(guó)家的測(cè)量技術(shù)以及測(cè)量數(shù)據(jù)是如何被利用的 。測(cè)量技術(shù)是一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)的水平的反應(yīng)。測(cè)量是人類人士和改造世界的一種不可缺少和替代的手段。 課題的提出測(cè)量是運(yùn)用專門的工具，根據(jù)物理、化學(xué)、生物等原理，通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算找到被測(cè)量的量值。與國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的各種各樣的智能化測(cè)量控制儀表相比，國(guó)際上更是品種繁多。傳感器正朝著小型、固態(tài)、多功能和集成化的方向發(fā)展。智能控制儀表在引入單片機(jī)之后，已經(jīng)降低了對(duì)某些硬件電路的要求，但是測(cè)試電路仍然占有很重要的位置，尤其是直接獲取被測(cè)信號(hào)的傳感器部分仍應(yīng)給予充分的重視，有時(shí)提高整臺(tái)儀器性能的關(guān)鍵仍然是在于測(cè)試電路尤其是傳感器的改進(jìn)。編制完善的監(jiān)控程序的某些模塊，能夠取代某些硬件電路的功能。智能化控制儀表的整個(gè)工作過(guò)程都是在軟件的控制下自動(dòng)完成的。從技術(shù)的背景來(lái)說(shuō)，硬件集成電路的不斷發(fā)展和創(chuàng)新也是一個(gè)很重要的因素。智能儀表在測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化、測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理已經(jīng)功能的多樣化方面，都取得了巨大的進(jìn)展。我國(guó)的單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用始于 80 年代，在這 20 年中單片機(jī)應(yīng)用飛速發(fā)展，技術(shù)日益成熟。例如熱電阻溫度計(jì)，它的測(cè)溫范圍是－200℃~650℃ ,測(cè)量準(zhǔn)確，可用于低溫或溫差測(cè)量，能夠指示報(bào)警、遠(yuǎn)傳、控制變送，但維護(hù)工作量大而且不能記錄；光學(xué)溫度計(jì)測(cè)量范圍是 300℃～3200℃ ，攜帶使用方便，價(jià)格便宜，但是它只能目測(cè)，也就是說(shuō)必須熟練才能測(cè)準(zhǔn)，而且不能遠(yuǎn)傳、控制變送等。一般均具有指示溫度的功能。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以單片機(jī)為主的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，形成了智能化的測(cè)量控制儀器，從而引起了儀器儀表結(jié)構(gòu)的根本性變革。溫度檢測(cè)儀表作為溫度計(jì)量工具，因此也得到廣泛應(yīng)用。化學(xué)過(guò)程都緊密地與溫度相聯(lián)系。整個(gè)系統(tǒng)的核心是進(jìn)行溫度測(cè)量與顯示。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括溫度傳感器，信號(hào)放大電路，A/D 轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理，溫度顯示模塊，控制模塊六個(gè)部分。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成環(huán)境溫度檢測(cè)并顯示溫度。詳細(xì)來(lái)說(shuō)就是能監(jiān)測(cè)并采集多路的溫度信號(hào)，通過(guò)溫度傳感器將溫度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出電壓，A/D轉(zhuǎn)換芯片將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，從而得到與溫度信號(hào)具有一定關(guān)系的數(shù)字量，單片機(jī)采集這些數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行一定的信號(hào)調(diào)理、軟件算法、以及標(biāo)度變換，從而得到一定量的溫度值，再將這一溫度值通過(guò)顯示的方式顯示出來(lái)，然后通過(guò)按鍵或定時(shí)的控制實(shí)現(xiàn)巡檢，就得到了一個(gè)4路溫度巡檢儀的系統(tǒng)。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和對(duì)生產(chǎn)管理的自動(dòng)化水平的要求越來(lái)越高，在很多場(chǎng)合，諸如電機(jī)、鍋爐、飲料、食品、中頻熱處理