【正文】 — FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。在此期間，當訪問外部數(shù)據存儲器，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。 該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE才會被激活。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG ）。 RET：復位輸入。 P3口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3口： P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 Flash 編程或檢驗時， P2 亦接收高位地址和其它控制信號。 在 訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令）時， P2 口送出高 8位地址數(shù)據。對端口寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 P1 口： P1是一個帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流 ） 4個 TTL 邏輯門電路。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。 GND：地 引腳功能說明： 串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。同時， AT89C51 可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。可編程串行 UART 通道 2個 16位定時 /計數(shù)器 128 8字節(jié)內部 RAM 全靜態(tài)操作： 0Hz— 24MHz 4K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲器 主要性能參數(shù)： 如果溫度小于所設定的最低溫度就啟動報警裝置。報警電路可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發(fā)出報警鳴叫聲音。 二、 系統(tǒng)方案 本系統(tǒng)采用 AT89C51 作為該系統(tǒng)的單片機。溫度檢測及顯示也逐漸采用自動化控制技術來實現(xiàn)監(jiān)控。 1 基于單片機的多點溫度檢測系統(tǒng)的設計 一 、 引言 隨著社會的發(fā)展和技術的進步，人們越來越注重溫度檢測與顯示的重要性。溫度檢測與狀態(tài)顯示技術與設備已經普遍應用于各行各業(yè)，市場上的產品層出不窮。本課題就是一個溫度檢測及狀態(tài)顯示的監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)整體硬件電路包括，電源電路，傳感器電路，溫度顯示電路，上下限報警電路等。溫度控制的基本原理為 :當 DSl8B20 采集到溫度信號后，將溫度信號送至 AT89C51 中處理，同時將溫度送到 LCD 液晶屏顯示，單片機根據初始化設置的溫度上下限進行判斷處理，即如果溫度大于所設的最高溫度就啟動風扇降溫 。 溫度控制器的原理 圖 三、系統(tǒng)硬件設計 AT89C51 的介紹 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產的低電壓，高性能 COMS8 位單片機，片內含 4Kbytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128bytes 的隨機存取數(shù)據存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大 AT89C51 單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。與 MCS51 產品指令系統(tǒng)完全兼容 1000 次擦寫周期 三級加密程序存儲器 2 32 個可編程 I/O 口線 6個中斷源 低功耗空閑和掉電模式 功能特性概述： AT89C51 提供以下標準功能： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內部 RAM， 32 個I/O 口線，兩個 16位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器。掉電方式保存 RAM 中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。 VCC：電源電壓 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據總線復用口。 在訪問外部數(shù)據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低 8 位）和數(shù)據總線復用，在訪問期間即或內部上拉電阻。 對端口寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 Flash 編程和程序校驗期間， P1接收低 8位地址。 P2口： P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅動（吸 3 收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。在訪問 8位地址的外部數(shù)據存儲器（如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時， P2 口線上的內容在整個訪問期間不改變。 P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 當振蕩器工作時， RET 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 ALE/PROG ：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘 或用于定時目的。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止ALE 操作。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 無效。 PSEN ：程序儲存允許（ PSEN ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。 EA/VPP：外部訪問允許。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內部會鎖存EA 端狀態(tài)。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 VPP，當然這必須是該器件是 4 使用 12V 編程電壓 VPP。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。編程完成后， 變?yōu)楦唠娖奖硎緶蕚渚途w狀態(tài)。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體 或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。 空閑節(jié)電模式： 在空閑工作模式狀態(tài)， CPU 保持睡眠狀態(tài)而所有片內的外設仍保持 激活狀態(tài)，這種方式由軟件產生?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。需要注意的是：當由硬件復位來終止空閑工作模式時， CPU 通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內部復位操作，硬件復位脈沖要保持兩個機器周期有效，在這種情況下，內部禁止CPU 訪問片內 RAM，而允許訪問其它端口。 掉電模 式： 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內 RAM 和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。 5 程序存儲器的加密： 當加密位 LB1 被編程時，在復位期間， EA端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機上電后一直沒有復位，則鎖存起的初始值是一個隨機數(shù)，且這個隨機數(shù)會一直保存到真正復位為止。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。編程接口可接收高電壓（ +12V）或低電壓（ VCC）的允許編程信號。 AT89C51 的程序存儲器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一 個字節(jié)，要對整個芯片內的 PEROM 程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個存儲器的內容清除。 AT89C51 編程方法如下： 在地址線上加上要編程單元的地址信號。 激活相應的控制信號。 每對 Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG 編程脈沖 。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的，通常約為 。寫周期完成后，有效的數(shù)據就會出現(xiàn)在所有輸出端上，此時，可進入下一個字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時刻進行數(shù)據查詢。加密位不 可直接校驗，加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態(tài)來驗證。 讀片內簽名字節(jié)： 讀簽名字節(jié)的過程和單元 030H、 031H 及 032H 的正常校驗相仿，只需將 和 保持低電平，返回值意義如下： (030H)=1EH 聲明產品由 ATMEL 公司制造 (031H)=51H 聲明為 AT89C51 單片機 (032H)=FFH 聲明為 12V 編程電壓 (032H)=05H 聲明為 5V 編程電壓 編程接口： 采用控制信號的正確組合可對 Flash 閃速存儲陣列中的每一代碼字節(jié)進行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后它將自動定時到操作完成。另外一般監(jiān)控現(xiàn)場的電磁環(huán)境都非常惡 劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產生測量誤差，影響測量精度 [5]。 DSl820 在與微處理器連接時僅需要一條接口線即可實現(xiàn)微處理器與 DSl820 的雙向通訊。 (3)DSl820 在使用中無需任何外圍元件。 (5)可測量的溫度范圍從 55℃ 到 +125℃ ，增量值 0. 5℃ ；華氏溫度范圍從 67 到 +257，增量值 0． 9。多個 DS1820 可以并接在同一條總線上 ,實現(xiàn)多點測溫。測量結果以 9 位數(shù)字量方式串行傳送。 7 (9)有超溫度搜尋功能。圖中低溫度系數(shù)品振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產生同定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 l。所產生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。計數(shù)器 l 對低溫度系數(shù)晶振產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 O 時，溫度計數(shù)器的值將加l，計數(shù)器 l 的預置值將被重新裝人，計數(shù)器 l 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產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 O 時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。 （ 2） DS18B20 與 AT89C51 的接口方式 DS18B20 與單片機的連接方式有兩種：即寄生電源方式和外部電源方式。寄生電源方式有三個好處： 1）進行遠距離測溫時，無需本地電源。 3）電路更加簡潔，僅用一根 I/O 口實現(xiàn)測溫。 外部電源供電方式：在外部電源供電方式下， DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，此時 I/O 線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個 DS18B20 傳感器，組成多點測溫系統(tǒng)。連接方法即 DS18B20 的 1 腳接地 ,2 腳 (DQ 引腳 )與AT89C51 的一根 I/O 口線相連 ,3 腳接 +5V。若要組成多點溫度檢測系統(tǒng)，可在單片機的同一根 I/O 口線上，以相同的連接方法并聯(lián)多片 DS18B20 芯片。 蜂鳴器驅動電路 8 由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機的 I/O 口是無法直接驅動的，所以要利用放大電路來驅動，一般使用三極管來放大電流就可以了。 風扇電路 當所測的溫度高于 80 攝氏度時，啟動風扇電路。當溫度高于 80℃ 時，給單片機一個命令，單片機 P2． 6 引腳輸出高電平，三極管導通，風扇電路接通，電風扇開始轉動，從而起到降溫作用。多功能溫度檢測顯示系統(tǒng)軟件主要包括：函數(shù)聲明、延遲時間函數(shù)、 DS18B20 初始化函數(shù)、讀出 DS18B20 當前的溫度、溫度數(shù)據轉化成液晶字符顯示等程序。 本文介紹了以 DSl8B20 新型數(shù)字溫度傳感器、 AT89C51 單片機、 LCD1602 液晶顯示模塊為主體構建的溫度 檢測顯示系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用的是 DALLAS 公司推出的數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，無需外加 A／ D 即可輸出數(shù)字量，把溫度信號直接轉換成串行數(shù)字信號供微機處理。該系統(tǒng)具有硬件電路結構簡單、轉換精度高、顯示結果清晰穩(wěn)定、成本低等顯著優(yōu)點。 本文摘譯自： atmel AT89C51 中文資料 DATSHEET 規(guī)格書 DS18B20 的英文數(shù)據手冊 DS18B20 Programmable Resolution 1Wire Digital Thermometer 9 Based on SCM multifunctional temperature testing system design preface With the development of