【正文】 位定時器1個全多工串行通信端口18751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能1單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令A(yù)T89S51的管腳如圖35所示?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S51功能特性描述AT89S51的引腳有40個引腳，與MCS51 兼容，4K字節(jié)可編程閃爍存儲器可進(jìn)行1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)可保留10年，全靜態(tài)工作頻率0Hz24Hz， 三級程序存儲器鎖定，128 Bytes位內(nèi)部RAM，32個雙向輸入可編程I/O口，兩個16位定時器/計數(shù)，5個中斷源 ，以及可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 。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。同時，在系統(tǒng)工作過程中，能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響信息的保存。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。 今后單片機(jī)的發(fā)展趨勢，將是進(jìn)一步向多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、存儲容量擴(kuò)大和增強(qiáng)I/O功能及結(jié)構(gòu)兼容等方面發(fā)展。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。單片機(jī)自動完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應(yīng)著一種基本操作；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。表 32 溫度存儲格式與配置寄存器控制字格 溫度傳感模塊連接圖AT89S51P34~P35DS18B02 DQ圖 34溫度傳感模塊連接圖 單片機(jī)控制模塊單片機(jī)控制模塊的核心是AT89S51芯片，單片機(jī)AT89S51給執(zhí)行器模塊輸出高、低電平實現(xiàn)溫度控制，并且，可以把傳感器的采樣溫度值顯示在數(shù)碼管上。數(shù)據(jù)先寫人RAM，經(jīng)校驗后再傳給E2ROM。其中字節(jié)0、1存儲當(dāng)前溫度，字節(jié)3存儲上、下限報警溫度TH和TL，字節(jié)4是配置寄存器，字節(jié)8是RAM前64位的CRC校驗碼。由于64位ROM 碼具有唯一性，在使用時作為該器件的地址，通過讀ROM命令可以將它讀出來。 DS18B20的存儲特性DS18B20內(nèi)部存儲器由ROM、RAM和E2ROM組成。．s內(nèi)完成，且在每個循環(huán)之間至少需要1us的恢復(fù)時間。在每一個時隙總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。發(fā)送所有的命令和數(shù)據(jù)時，都是字節(jié)的低位在前，高位在后。該協(xié)議定義了幾種信號類型：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖；寫“0”、寫“1”時隙；讀“0”、和讀“1”時隙。因此掌握DS18B20的通信協(xié)議是使用該器件的關(guān)鍵。電源檢測電路用于判定供電方式。通過寫暫存器功能命令，改變分辨率的設(shè)置。當(dāng)主機(jī)發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令(44H)時，便啟動了溫度轉(zhuǎn)換過程，轉(zhuǎn)換時間最長750mS。DS18B20的溫度測量范圍是一55℃ ～+125℃ ，分辨率的默認(rèn)值12位。數(shù)據(jù)先寫人RAM，經(jīng)校驗后再傳給E2ROM。其中字節(jié)0、1存儲當(dāng)前溫度，字節(jié)3存儲上、下限報警溫度TH和TL，字節(jié)4是配置寄存器，字節(jié)8是RAM前64位的CRC校驗碼。由于64位ROM 碼具有唯一性，在使用時作為該器件的地址，通過讀ROM命令可以將它讀出來。 圖33 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖DS18B20內(nèi)部存儲器由ROM、RAM和E2ROM組成。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能特點DS18B20是實現(xiàn)單總線測控網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖33所示。微控制器通過對器件的尋址，就可以讀取某一個傳感器的溫度值，從而簡化了信號采集系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。信號傳輸采用兩芯(或三芯)電纜成的單總線結(jié)構(gòu)。并且以串行通信的方式與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。DS18B20是美國DALLAS公司生產(chǎn)的新型單總線數(shù)字溫度傳感器，如圖3所示。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量，不需要外接電源。 C　　溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置應(yīng)用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費電子產(chǎn)品溫度計，或任何熱敏感系統(tǒng)　　描述該DS18B20的數(shù)字溫度計提供9至12位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù)。 C范圍內(nèi)精度為177。 F到257華氏度 10 176。 C至+125 ℃ 。　　3. 汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等?！　?．支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫　　4．工作電源: 3~5V/DC　　5．在使用中不需要任何外圍元件　　6．測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送　　7．不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6　　8．適用于DN15~25, DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫　　9．標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2”任選　　10 .PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設(shè)備連接。技術(shù)性能描述　　1. 獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 單片機(jī)溫 度傳感器遙控器LED顯示發(fā)光二極管及蜂鳴器報警串口通信~P0、P2P圖31 系統(tǒng)硬件框圖單元電路的設(shè)計分為以下6個部分:溫度傳感模塊；單片機(jī)控制模塊；遙控器模塊；LED顯示模塊；二極管及蜂鳴器報警模塊；MAX232傳輸模塊整個溫度傳感與溫度過程控制的接線圖如附錄五所示?！妫蝗?、設(shè)計采用的共陽數(shù)碼管來顯示傳感器的溫度；四、設(shè)計采用穩(wěn)壓電源供電。方案2用到的元件如下：STC89C52RC單片機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸串口電平轉(zhuǎn)換芯片，四位共陽數(shù)碼管，蜂鳴器，數(shù)字溫度傳感器。 方案的確定 設(shè)計選擇方案2，方案2的優(yōu)點如下：第一種方案由于硬件復(fù)雜、線性度不高，不適用于智能溫度傳感器的設(shè)計，我們將采用第二種方案，而且第二種方案所采用的電子器件技術(shù)比較先進(jìn)可靠實現(xiàn)起來非常容易。硬件電路的設(shè)計也更加簡便，有較好的線性關(guān)系和較強(qiáng)的抗干擾能力。這種方案是單片機(jī)處理非電量信號的典型方法； 現(xiàn)代廣泛采用的智能設(shè)計方案：采用數(shù)字傳感器和單片機(jī)結(jié)合使用，用先進(jìn)的數(shù)字式溫度傳感器，將采集到的數(shù)字式信號直接送入單片機(jī)進(jìn)行處理。采用紅外發(fā)射接收TC9012011進(jìn)行遙控。系統(tǒng)工作時單片機(jī)發(fā)送指令給溫度傳感器，溫度傳感器傳送采樣溫度到單片機(jī)，單片機(jī)對采樣溫度進(jìn)行濾波后，送到共陽數(shù)碼管中顯示出傳感器的溫度，并與設(shè)定的目標(biāo)溫度比較，然后由單片機(jī)發(fā)送溫度處理命令，如果采樣溫度越限，則進(jìn)行聲光報警。另外，本設(shè)計還可以把溫度在共陽數(shù)碼管上顯示出來，通過電路板上面的按鍵也可以進(jìn)行手動溫度的控制。 系統(tǒng)組成及工作原理 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成如圖21所示。系統(tǒng)功能 〈一〉對工農(nóng)業(yè)實現(xiàn)不同點巡回測溫并且顯示，如溫控箱、蔬菜大棚等〈二〉遙控器功能：遙控器遠(yuǎn)程設(shè)定報警溫度，選擇測量的實時溫度顯示〈三〉報警功能：上下限溫度可任意設(shè)定。2. 系統(tǒng)設(shè)計方案 設(shè)計要求本設(shè)計是基于單片機(jī)的溫度傳感與溫度過程控制的硬件設(shè)計。5．系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗干擾性能。3．采用遙控器來控制，可以進(jìn)行位置溫度的顯示選擇和高低溫報警溫度的設(shè)置。主要解決以下內(nèi)容：1．對8處不同的測試點巡回檢測其溫度，進(jìn)行集中管理，集中控制。傳感器應(yīng)用極其廣泛，目前已經(jīng)研制出多種新型傳感器。目前溫度計的發(fā)展很快，從原始的玻璃管溫度計發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計