【正文】 日歷的實時顯示。具體電路如圖5所示。單片機通過LED驅(qū)動電路送顯示值到數(shù)碼管，通過譯碼選擇某個數(shù)碼管顯示溫度值的某一位，可以動態(tài)循環(huán)掃描、軟件實現(xiàn)方式顯示設(shè)定值，動態(tài)顯示的掃描頻率一般在50Hz以上，每個數(shù)碼管能有l(wèi)ms的導通時間，則肉眼感覺不到閃爍。采用串行顯示方式則只需占用2至3根口線，節(jié)約單片機大量的1/O線，且使用效果很好。 顯示電路的設(shè)計在單片機系統(tǒng)設(shè)計中，LED顯示方式由于亮度高、顯示醒目、使用壽命長、方便、價格低廉等優(yōu)點在工業(yè)用儀器儀表中得到廣泛應(yīng)用。電容通常在20pF6OpF之間選擇，通常為30pF左右，本電路選30pF，電容器C1和C2的大小對振蕩頻率有微小影響，可起頻率微調(diào)作用。單片機的時鐘電路利用芯片內(nèi)部振蕩電路，在XTALI，XTAL2的引腳上外接定時元件內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩，定時元件可以采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路，其連接方法如圖4所示。而且，從經(jīng)濟性的角度來看，AT89S52不但硬件結(jié)構(gòu)簡單，而且價格低、功能強、性價比高，符合我國工業(yè)設(shè)計制造的要求[2]。同時該芯片還具有PDIP，TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。芯片內(nèi)部帶有8K快速擦寫程序存儲器(可擦寫次數(shù)可達1000次)；運算速度快頻率可達33兆赫茲；32位110口總線：三個16位的定時1計數(shù)器?；谝陨显颍疚脑诒姸嗟膯纹瑱C類型中選取ATmel公司的AT89系列單片機AT89S52和AT89C2051分別實現(xiàn)發(fā)面器、菜窖和保健墊溫度控制。根據(jù)上述及本課題的實際情況，發(fā)酵溫度系統(tǒng)是一個時滯性較大的系統(tǒng)，對控制時間精度要求不需要很高，所以單片機不需采用高速的輸出、輸入口，51系列單片機在時間精度方面可以滿足要求。其中最為著名的當數(shù)INTEL公司生產(chǎn)的MCS51系列單片機[1]。MCS51(8位機)系列單片機的型號有8031，8051，8751，8032，8052，80C31， 80C32，80C52等。而國內(nèi)目前仍然是以Intel的MCS48，MCS51，MCS96為主流系列。斜率累加器預值低溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)器1預值比較 ＝0溫度寄儲器高溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)器2＝0停止加1置位/清除圖3 DS18B20測溫原理 單片機控制模塊的設(shè)計 單片機型號的選擇隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片機因具有集成度高、體積小、速度快、價格低等特點而在許多領(lǐng)域，如過程控制、數(shù)據(jù)采集、機電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面得到廣泛應(yīng)用，從而使這些領(lǐng)域的技術(shù)水平、自動化程度大大提高。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。（10）應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費類產(chǎn)品、溫度計或任何熱敏系統(tǒng)。（8）用戶可定義非易失性的溫度告警設(shè)置。~+125℃，℃。（5）不需備份電源。（3）不需要外部元件。圖2 DS18B20外部形狀及管腳圖 DS18B20的性能特點（1）獨特的單線接口，既可通過串行口線，也可通過其它I/O口線與微機接口，無需變換其它電路，直接輸出被測溫度值。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？傮w框圖見圖1所示。2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 系統(tǒng)方案的設(shè)計本系統(tǒng)控制核心芯片選用AT89S52單片機；測溫電路選用了美國DALLAS公司生產(chǎn)的單線總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20；數(shù)字顯示電路采用智能驅(qū)動芯片MAX7219驅(qū)動LED共陰極數(shù)碼管LG2841AH實現(xiàn)。隨著CMOS工藝的改進和提高，閃速存儲器在不斷發(fā)展和完善，應(yīng)用越來越廣，容量越來越大，價格越來越低，閃存技術(shù)在各個領(lǐng)域得到應(yīng)用。當置位1時為輸入狀態(tài)，且不管該腳呈高電平或低電平， 對外均呈高阻狀態(tài)；置位0時為輸出狀態(tài)，不管該腳為何種電平，均呈低阻狀態(tài)，有相當?shù)尿?qū)動能力，低電平吸入電流達25mA，高電平輸出電流可達20mA。PIC系列單片機的I/O口是雙向的，其輸出電路為CMOS互補推挽輸出電路。PIC系列單片機共分三個級別，即基本級、中級、高級。采用Harvard雙總線結(jié)構(gòu)，運行速度快(指令周期約160～200ns)，高效率運行的原因之一是它能使程序存儲器的訪問和數(shù)據(jù)存儲器的訪問并行處理，這種指令流水線結(jié)構(gòu)，在一個周期內(nèi)完成兩部分工作，一是執(zhí)行指令，二是從程序存儲器取出下一條指令，這樣總的看來每條指令只需一個周期(個別除外)。PIC單片機系列是美國微芯公司(Microship)的產(chǎn)品，是當前市場份額增長最快的單片機之一。在AVR中，沒有像51系列的數(shù)據(jù)指針DPTR，而是由X(由R2R27組成)、Y(由R2R29組成)、Z(由RR31組成)三個16位的寄存器來完成數(shù)據(jù)指針的功能。通常時鐘頻率用4～8MHz，故最短指令執(zhí)行時間為250～125ns。A V R單片機指令以字為單位，且大部分指令都為單周期指令。AVR單片機是Atmel公司推出的較為新穎的單片機，其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗?？梢允∪ネㄓ玫木幊唐鳎瑔纹瑱C在用戶板上即可下載和燒錄用戶程序，無需將單片機從生產(chǎn)好的產(chǎn)品上取下。使單片機的運行速度得到提升、并引入了雙數(shù)據(jù)指針及ISP功能。當該腳做輸入使用時，將其置為高電平即可；當該腳做輸出使用時，則高低電平均可。隨著技術(shù)的發(fā)展，其運行速度越來越快，晶振頻率可從以前的12MHz可提升到40MHz。這與它優(yōu)秀的性能分不開。針對市場上在大份額的八位單片機，這里以51， AVR和PIC八位單片機為例介紹單片機的性能。由于單片機的集成度高，功能強，可靠性高，體積小，功耗低，使用方便等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活中。這種單片機最大特點是把DSP和微控制器同時做在一個片上。另外，現(xiàn)在單片機采用一種三核(TriCore)結(jié)構(gòu)，這是種建立在一塊片上的系統(tǒng)概念上的結(jié)構(gòu)。中央處理器(CPU)首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內(nèi)容，解碼后得到數(shù)據(jù)地址，然后到相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲器中讀取數(shù)據(jù)，進行下一步操作(通常是執(zhí)行)。程序指令存儲地址和數(shù)據(jù)存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置，因此程序指令和數(shù)據(jù)的寬度相同，如英特爾公司(Intel)的8086和MCS51就采用了此結(jié)構(gòu)。普林斯頓結(jié)構(gòu)，也稱馮另外，還有“中斷系統(tǒng)”，當單片機控制對象的參數(shù)到達某項需要加以干預的狀態(tài)時，就可傳達給CPU，使CPU采取適當?shù)膽?yīng)付措施。 單片機的結(jié)構(gòu)和性能單片機的基本組成，是由中央處理器(C P U)、只讀存儲器(ROM)、讀寫存儲器(RAM)、輸入/輸出口(I/O)等等組成。在發(fā)展出新一代單片機的同時，也在不斷擴充著各種功能， 如A/D、PWA、高速I/O口、PCA計數(shù)器捕獲比較/比較邏輯等。也可選用集成電路。如AT8951以及Microchip公司的PIC系列產(chǎn)品等。這樣溢出就不會發(fā)生?？撮T狗是監(jiān)視程序正常運行的一種定時器。要達到這個目的，就要給系統(tǒng)配置實時時鐘，一邊根據(jù)時鐘提供的時間，按時操作或記錄。首先以實時時鐘為例。非總線型沒有有總線引腳，芯片體積小，要擴展可通過I/O口，因此非線型更適合中小系統(tǒng)。專用型是針對某種特定產(chǎn)品而設(shè)計的，例如用于洗衣機的單片機。目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。單片機作為微型計算機的一個重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。軟件方面發(fā)展主要為匯編語言、C語言、嵌入式操作系統(tǒng)。1 單片機的概述 單片機的發(fā)展情況和應(yīng)用當國內(nèi)從80年代起開始了單片機的熱潮，二十多年過去了，單片機從研究所走出來， 成為日常生活中的一個不可缺少的部件。它利用89S52單片機的強大功能和可擴充性為后盾，可實現(xiàn)對某一路溫度和溫度的上下限進行有效的控制與輸出。而在顯示方面采用數(shù)碼管顯示。從中央處理器到DS18B20僅需連接一條信號線和地線，其指令信息和數(shù)據(jù)信息都經(jīng)過單總線接口與DS18B20進行數(shù)據(jù)交換，且每個DS18B20有唯一的系列號。在溫