【正文】 作寄存器區(qū)，分做四組，每組由 8 個單元組成通用寄存器 R0～ R7，任何時 候都由其中一組作為當前工作寄存器，通過 RS0， RS1 的內(nèi)容來決定選擇哪一個工作寄存器。 使用時常在這些入口外安放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到擁護安排的中斷處理程序的起始地址，或從 0000H 外執(zhí)行一跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計的初始程序入口。 001BH 單元：定時器溢出中斷入口地址。 000BH 單元：定時器 0 溢出中斷入口地址。 在程序存儲器中有六個單元有特定的含義： 0000H 單元：單片機復位后， PC=0000H 即從此處開始執(zhí)行指令。當外接程序存儲器的時候，單片機通過 P2 口和 P0 口輸出 16 位的地址，即可尋址的外部程序存儲器單元的地址，使用 ALE 作為低 8 位地址鎖存器信號，再由 P0口讀回指令的代碼，用 PSEN 非作為外部程序存儲器的選通信號。 8031 的 串行發(fā)送和接收利用了 P3 口的第二功能，利用 做串行數(shù)據(jù)接收線，串行接口的電路結(jié)構(gòu)還包括了串行口控制寄存器 SCON，電源及波特率選擇寄存器PCON 和串行緩沖寄存器 SBUF，他們都屬于 SFR， PCON 和 SCON 用于設(shè)置串行口工作方式和確定數(shù)據(jù)發(fā)送和接收， SBUF 用于存放欲發(fā)送的數(shù)據(jù)起到緩沖的作用。 P0， P1， P2， P3： 8031 有四個并行口，在這四個并行口中，可以在任何一個輸出數(shù)據(jù)，又可以從它們那得到數(shù)據(jù)，故它們都是雙向的，每一個 I/O 口內(nèi)部都有一個8 位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和一個 8 位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，各成為 SFR 中的一個，因此 CPU數(shù) 據(jù)從并行 I/O 口輸出時可以得到鎖存，數(shù)據(jù)輸入時可以得到緩沖，但他們在功能和用途上的差異很大， P0 和 P2 口內(nèi)部均有個受控制器控制的二選一選擇電路，故它們除可以用做通用 I/O 口以外還具有特殊的功能， P0 口通常用做通用 I/O 口為 CPU 傳送數(shù)據(jù)， P2 口除了可以用做通用口以外，還具有第一功能，除 P0 口以外其余三個都是準雙向口。 /VPP（ 31 引腳）當 保持高電平時，單片機訪問內(nèi)部存儲器，當 PC 值超過0FFFH 時，將自動轉(zhuǎn)向片外存儲器。 ALE/PROG（ 30 引腳） 當 8031 訪問外部存儲器時，包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器， ALE9 地址鎖存允許 0 輸入的脈沖的下沿用于鎖存 16 位地址的低 8 位，在不訪問外部存儲器的時候， ALE 仍有兩個周期的正脈沖輸出，其頻率為振蕩器的頻率的1/6，在訪問外存儲器的是候，在兩個周期中， ALE 只出現(xiàn)一次， ALE 斷可驅(qū)動 8 個LS TTL 負載，對于有片內(nèi) EPROM 的而言，在 EPROM 編程期間，此腳用于輸入編程脈沖 PROG。 RST/VPD（ 9 引腳）在振蕩器運行時，在此引腳加上兩個機器周期的電平將單片機復位，復位后應(yīng)使此引腳電平保持不高于 8031 正常工作。 XTAL1（ 19 引腳）在單片機內(nèi)部，它是一個反向放大器的輸入端，該放大器構(gòu)成了片內(nèi)的震蕩器，可以提供單片機的時鐘信號，該引腳也是可以接外部的晶振的一個引腳，如采用外部振蕩器時，對于 8031 而言此 引腳應(yīng)該接地。 3. 2. 2. 2 8031 的引腳 圖 315 8031 引腳圖 8031 的制作工藝為 HMOS，采用 40 管腳雙列直插 DIP 封裝，引腳說明如下： VCC（ 40 引腳）正常運行時提供電源。 串行口： 它有一個全雙工的串行口，它可以實現(xiàn)計算機間或單片機同其它外設(shè)之間的通更多資料 17 信，該并行口功能較強，可以做為全雙工異步通訊的收發(fā)器也可以作為同步移位器用。 定時 /計數(shù)器： 8031 有兩個 16 位的定時 /計數(shù)器，每個定時器 /計數(shù)器都可以設(shè)置成定時的方式和計數(shù)的方式，但只能用其中的一個功能，以定時或計數(shù)結(jié)果對計算機進行控制。 時鐘電路： 8031 內(nèi)部有一個頻率最大為 12MHZ 的時鐘電路，它為單片機產(chǎn)生時鐘序列，需要外接石英晶體做振蕩器和微調(diào)電容。 圖 314 8031 基本組成 CPU中央處理器： 中央處理器是 8031 的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號，把數(shù)據(jù)從存儲器或輸入口送到 CPU或 CPU 數(shù)據(jù)寫入存儲器或送到輸出端口。 由于 8031 中無片內(nèi) ROM，且數(shù)據(jù)存儲器也不能滿足要求，經(jīng)擴展 2762 和 6264來達到存儲器的要求，其結(jié)果通過顯示器來進行顯示輸出。下面是 MC14433 與 8031 單片機 P1 口直接相連的硬件接口，接口電路如圖 313 所示 圖 313 MC14433 與 8031 單片機 P1 口直接相連的硬件接口 3. 2. 2 單片機 8031 為了設(shè)計此系統(tǒng)，我們采用了 8031 單片機作為控制芯片，在前向 通道中是一個非電信號的電量采集過程。因此， MCS51 單片機只能通過并行 I/O 接口或擴展 I/O 接口與其相連。 Q2 表示極性， Q2=“ 1”為正極性，反之為負極性。其中 Q0 為最低位， Q3 為最高位。每個選通脈沖寬度為 18 個時鐘周期，兩個相應(yīng)脈沖之間間隔為 2個時鐘周期。 位選通控制線 DS4DS1： 選擇個 、 十 、 百 、 千位，正脈沖有效。 DU： 啟動新的轉(zhuǎn)換，若 DU與 EOC 相連，每當 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，自動啟動新的轉(zhuǎn)換。 CLKI、 CLKO ： 外界振蕩器時鐘調(diào)節(jié)電阻 Rc， Rc 一般取 470 K?左右。 C0 C02： 外界補償電容端，電容取值約 。 C1： 積分電容輸入端。 更多資料 14 VR： 基準電壓。 VAG： 模擬地端。 多 路 選 擇 開 關(guān)鎖 存 器個 位 十 位 百 位 千 位極 性判 別溢 出控 制 電 路 C M O S 線 性 電 路時 鐘 / O R 過 量 程V R 基 準 電 壓V A G 模 擬 地V X 被 測 電 壓D UE O C R 1R 1 / C 1C 1C 0 1C 0 2Q 0 ～ Q 3 D S 1 ～ D S 4實 時 顯 示 轉(zhuǎn) 換 周 期 圖 310 MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部邏輯框圖 圖 311 MC14433 引腳圖 MC14433 的框圖（圖 310）和引腳（圖 311）功能說明 各引腳的功能如下： 電源及共地端 VDD： 主工作電源 +5V。 MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器的被轉(zhuǎn)換電壓量程為 。在不要求高速轉(zhuǎn)換的場合，例如，在低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被廣泛采用。 目前，國內(nèi)外雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器集成電路芯片很多，大部分是用于數(shù)字測量儀器上。由于 MC14433只有一路輸入，而本系統(tǒng)檢測的多路溫度與濕度信號輸入，故選用多路選擇電子開關(guān)，可輸入多路模擬量。 CD4051 作為 8 選 1 功能時，若 A、 B、 C均為邏輯“ 0”（ INH=0），則地址碼 00013經(jīng)譯碼后使輸出端 OUT/IN 和通道 0接通。 VDD（ 16）和 VSS（ 8）： VDD為正電源輸入端，極限值為 17V； VSS為負電源輸入端，極限值為 17V。 更多資料 12 A、 B、 C（ 1 9）：地址引腳 INH（ 6）： 禁止輸入引腳。 圖 3 CD4051 的內(nèi)部原理框圖 圖中功能如下： 通道線 IN/OUT（ 1 1 1 13）：該組引腳作為輸入時，可實現(xiàn)8選 1功能，作為輸出時，可實現(xiàn) 1分 8功能。該芯片由DTL/TTLCOMS 電平轉(zhuǎn)換器，帶有禁止端的 8 選 1 譯碼器輸入，分別加上控 制的 8 個COMS 模擬開關(guān) TG組成。 在本設(shè)計中，由于采用了溫濕度雙量控制，所以在信號采集中將有兩個模擬量被提取，這時選用多路開關(guān)就是很必要的。反之，當模擬信號有公共輸出端輸入時 ，作為信號分離器，實現(xiàn)了 1 線到 n 線的分離功能。 表 3空氣濕度與電壓頻率的典型值 07 3 5 16 06 6 0 01 07 2 2 47 06 4 6 82 07 1 0 0 8 06 3 3 03 06 9 7 69 06 1 6 84 06 8 5 3 1 0 0 6 0 3 35 0 6 7 2 8頻 率濕 度頻 率濕 度% R HH Z% R H H Z 三、多路檢測信號的實現(xiàn) 本設(shè)計系統(tǒng)為八路的濕度信號采集，故采用 CD4051 組成多路分時的模擬量信號采集電路，其硬件接口如圖 38所示 更多資料 11 圖 38八路分時的模擬量信號采集電路硬件接口 3． 1． 3 多路開關(guān) 多路開關(guān)，有稱“多路模擬轉(zhuǎn)換器”。 更多資料 10 圖 3頻率輸 出的 555 振蕩電路 該振蕩電路兩個暫穩(wěn)態(tài)的交替過程如下：首先電源 Vs 通過 R R2 向 C 充電，經(jīng) t 充電時間后， Uc 達到芯片內(nèi)比較器的高觸發(fā)電平，約 ，此時輸出引腳 3端由高電平突降為低電平，然后通過 R2放電，經(jīng) t 放電時間后， Uc下降到比較器的低觸發(fā)電平，約 此時輸出，此時輸出引腳 3端又由低電平突降為高電平，如此翻來覆去，形成方波輸出。 7端通過芯片內(nèi)部的晶體管對地短路又構(gòu)成了對 C 的放電回路，并將引腳 6 端相連引入到片內(nèi)比較器，便成為一個典型的多諧振蕩器，即方波發(fā)生器。如何將電容的變化量準確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C易于接受的信號，常有兩種方法：一是將該濕敏電容置于運方與租蓉組成的橋式振蕩電路中 ，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流 、 直流放大 、 再 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；另一種是將該濕敏電容置于 555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之成反比的電壓頻率信號，可直接被計算機所采集 頻率輸出的 555 測量振蕩電路如圖 37所示?？梢娋仁禽^高的。 相對濕度在 1%100%RH 范圍內(nèi)；電容量由 16pF 變到 200pF，其誤差不大于177。圖 37b為濕度 電容響應(yīng)曲線。 一、特點 不需校準的完全互換性，高可靠性和長期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時間，專利設(shè)計的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（ HS1100）和側(cè)面接觸（ HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。電容式 、更多資料 9 電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù) 、 電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進行