【正文】 母 B 的 ASCII 為 0x42（前面加 0x 表示十六進(jìn)制）。 因?yàn)?1602 識(shí)別的是 ASCII 碼，試驗(yàn)可以用 ASCII 碼直接賦值， 在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如 39。只需要一個(gè)信號(hào)控制 MAX485 的接收和發(fā)送即可。 RO 和 DI 端分別為接收器的輸出和驅(qū)動(dòng)器的輸入端，與單片機(jī)連接時(shí) 只需分別與單片機(jī)的 RXD 和 TXD 相連即可； /RE 和 DE 端分別為接收和發(fā)送的使能端，當(dāng) /RE 為邏輯 0 時(shí)，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng) DE 為邏輯 1 時(shí)，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因?yàn)?MAX485 工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機(jī)的一個(gè)管腳控制這兩個(gè)引腳即可； A端和 B端分別為接收和發(fā)送的差分信號(hào)端 ,當(dāng) A引腳的電平高于 B時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1；當(dāng) A 的電平低于 B 端時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。 本次設(shè)計(jì)所使用的 RS485 的電路圖 圖 512 為 RS485 電路圖： 16 圖 512 RS485 電路圖 工作原理 本電路中使用的 MAX485 芯片為 Maxim 公司的一個(gè) RS485 的接口芯片。應(yīng)用 RS485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián) 32 臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和 32臺(tái)接收器。 市場(chǎng)上一般 RS485 采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。RS485 采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。 最近兩年一些公司基于部分企業(yè)信息化的實(shí)施已完成，工廠中已經(jīng)鋪設(shè)了延伸到車(chē)間每個(gè)辦公室、控制室的局域網(wǎng)的現(xiàn)狀，推出了串 口服務(wù)器來(lái)取代多串口卡，這主要是利用企業(yè)已有的局域網(wǎng)資源減少線路投資，節(jié)約成本，相當(dāng)于通過(guò) tcp/ip 把多串口卡放在了現(xiàn)場(chǎng)。但電容 C 的取值是個(gè)難點(diǎn)，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。另外一種比較省電的匹配方式是 RC 匹配。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因?yàn)榇蠖鄶?shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在 100～ 120Ω。 一般終端匹配采用終端電阻方法， RS485 應(yīng)在總線電纜的開(kāi)始和末端都并接終端電阻。理論上，在每個(gè)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的中點(diǎn)進(jìn)行采樣時(shí)，只要反射信號(hào)在開(kāi)始采樣時(shí)衰減到足夠低就可以不考慮匹配。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過(guò)多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過(guò)長(zhǎng)的分支線引出到總線。有些網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確 ，在短距離、低速率仍可能正常工作，但隨著通信距離的延長(zhǎng)或通信速率的提高，其不良影響會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，主要原因是信號(hào)在各支路末端反射后與原信號(hào)疊加，會(huì)造成信號(hào)質(zhì)量下降。 RS485 的網(wǎng)絡(luò)布置 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。 由于 PC機(jī)默認(rèn)的只帶有 RS232 接口，有兩種方法可以得到 PC 上位機(jī)的 RS485 電路：（ 1）通過(guò) RS232/RS485 轉(zhuǎn)換電路將 PC 機(jī)串口 RS232 信號(hào)轉(zhuǎn)換成 RS485 信號(hào)，對(duì)于情況 15 比較復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境最好是選用防浪涌帶隔離珊的產(chǎn)品。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中 共模電壓超出此范圍時(shí)就會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。而忽略了信號(hào)地的連接，這種連接方法在許多場(chǎng)合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個(gè)原因： (1)共模干擾問(wèn)題： RS485 接口采用差分方式傳輸信號(hào)方式，并不需要相對(duì)于某 個(gè)參照點(diǎn)來(lái)檢測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了。在 RS485 通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。接口信號(hào)電平比 RS232C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與 TTL 電平兼容，可方便與 TTL 電路連接。所以現(xiàn)在大多數(shù)全雙工 485 驅(qū)動(dòng) /接收器對(duì)都是標(biāo)： RS422/485 的，因?yàn)槿p工 RS485 的驅(qū)動(dòng) /接收器對(duì)一定可以用在 RS422 網(wǎng)絡(luò)。 RS422，在 RS232 后推出，使用 TLL 差動(dòng)電平表示邏輯，就是兩根的電壓差表示邏輯， RS422 定義為全雙工的，所以最少要 4 根通信線（一般額外地多一根地線），一個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)最多 10 個(gè)接收器（即接收器為 1/10 單位負(fù)載），通訊距離與通訊速率有關(guān)系，一般距離短時(shí)可以使用高速率進(jìn)行通信，速率低時(shí)可以進(jìn)行較遠(yuǎn)距離通信，一般可達(dá)數(shù)百上千米。電路一旦起振后， uc電壓總是在（ 1/3～ 2/3） Vcc之間充電和放電，從而在輸出端產(chǎn)生一系列的脈沖頻率波形，通過(guò)輸出腳與單片機(jī)連接，將脈沖頻率信號(hào)輸入到單片機(jī)中。為高電平，放電管 VT截止， Vcc再 次對(duì)電容 c充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。充電時(shí)間常數(shù) T充 =（ R4＋ Rx） C。 根據(jù)５５５定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過(guò)單片機(jī)讀取高低電平得出頻率，通過(guò)公式換算得到電阻值。它有很多優(yōu)異的性能而且用途極廣，它們表現(xiàn)在：第一，開(kāi)始 主機(jī)發(fā)送低脈沖 釋放總線 標(biāo)志位置位 初始化完成 清除標(biāo)志位 等待回應(yīng) 13 定時(shí)精度，工作速度和可靠性高；第二，使用的電源電壓范圍寬，從 3V 到 18V，能和數(shù)字 電路直接連接；第三，有一定的輸出功率，可驅(qū)動(dòng)微電機(jī)，指示燈、揚(yáng)聲器，第四，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，用途廣泛，可組成各種波形的脈沖振蕩器、定時(shí)延時(shí)電路、雙穩(wěn)觸發(fā)電路、檢測(cè)電路、電源變換電路、頻率變換電路等，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制，測(cè)數(shù)，通信等各個(gè)領(lǐng)域。 圖 56 DS18B20 的寫(xiě)時(shí)序 12 圖 57為 DS18B20 的程序流程圖： 圖 57 DS18B20程序流程圖 、本系統(tǒng)所使用的 DS18B20 電路 圖 58為 DS18B20 電路圖： 圖 58 DS18B20 電路圖 、 NE555 簡(jiǎn)介及應(yīng)用 、 NE555 基本知識(shí) 555 時(shí)集成電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。 圖 55 DS18B20 的讀時(shí)序 對(duì)于 DS18B20 的寫(xiě)時(shí)序仍然分為寫(xiě) 0時(shí)序和寫(xiě) 1 時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。 對(duì)于 DS18B20 的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15 秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。所有時(shí)序都是將 主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。 、 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì) AT89S51 單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，本設(shè)計(jì)必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì) DS18B20 芯片的訪問(wèn)。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。開(kāi)漏單總線接口引腳。 、 DS18B20 的引腳介紹 TO－ 92封裝的 DS18B20 的引腳排列見(jiàn)圖 1，其引腳功能描述見(jiàn)表 53。 （ 5）、數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶(hù)可以從 9位到 12 位選擇。 C 到＋ 125。 （ 3）、實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 DS18B20 產(chǎn)品的特點(diǎn)： （ 1）、只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。 溫度傳感器的簡(jiǎn)介 、 DS18B20 基本知識(shí) DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)是 DALLAS 公司生產(chǎn)的 1－ Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。 CPU 第 9 管腳復(fù)位（ RST）功能，本設(shè)計(jì)具有上電復(fù)位功能， 主要功能是把 PC初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序 。震蕩器發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路。 XTAL2: 振蕩器反相放大器的輸出端。在 flash 編程期間， EA 也接收 12伏 VPP 電壓。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指 令， EA 必須接 GND。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。在 flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也用作編程輸入脈沖。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在使用 8位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高八位地址。對(duì) P2 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻 的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。在 flash編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。作 為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL邏輯電平。 89S51 單片機(jī)包含中央1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192040393837363534333231302928 27 26 25 24 23 22 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10201918 17 16 15 14 13 12 11 P 1 . 0 P 1 . 1 P 1 . 2 P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7RST / V PDP 3 . 0 / RXDP 3 . 1 / TXDP 3 . 2 / INT 0P 3 . 3 / INT 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / WRP 3 . 7 / RDXTAL 2XTAL 1V SSV CCP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7EA / V PPALE / PROGPSENP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0R S T P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / TXD XTAL 2XTAL 1P 3 . 2 / IN T 0P 3 . 3 / IN T 1 P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1GNDV CCP 1 . 7P 1 . 6P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 1 . 1 / AIN 1P 1 . 0 / AIN 0P 3 . 7注 ： 類(lèi)似的還有 P h il ip s 公司的 8 7 L P C 64 ， 20 引腳 8 XC 748 / 750 / （ 751 ）， 24 引腳 8 X 749 （ 752 ）， 28 引腳 8 XC 754 ， 28 引腳 等等80C51/89C5189C2051 8 處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。 7 表 常見(jiàn)的三種串口通信性能比較 RS232 RS422 RS485 功能 全雙工 全雙工 半雙工 傳輸方式 單端 差分 差分 最大速率 20kbit/s 10kbit/s 10kbit/s 最大距離 15m 1200m 1200m 抗干擾能力 弱 強(qiáng) 強(qiáng) 常用接口芯片 MAX232 MAX422 MAX485 第 5 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)及其他器件的功能介紹及原理 、單片機(jī)功能簡(jiǎn)介 單片機(jī)是一種集成在 電路 芯片，是采用 超 大規(guī)模集成電路 技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、 只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器 等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器 等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。下表 為常見(jiàn)的三種串口通信性能比較。RS485 收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抗干擾的能力，加上接收器