【正文】 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)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過。在 Flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用做編程輸入脈沖。在 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 表 12 P3 口部分管腳的第二功能 RST: 復(fù)位輸入。 P3 口也作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 12 所示。對(duì) P3 端口寫“ 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)， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。當(dāng)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）。 P2 口： P2 口是一個(gè)具 有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TT 邏輯電平。此外， 和 分別作為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如表 11 所示。當(dāng)對(duì) P1 端口寫“ 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。在程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部 上拉電阻。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì) P0 端口寫“ 1”時(shí)，引腳用做高阻抗輸入。 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。 其 PDIP 圖如右圖所示： AT89S52芯片的引腳 介紹 VCC：電源?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口中斷繼續(xù)工作。C) ， PU 為無鉛環(huán)保產(chǎn)品。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 與 MCS51 兼容； 8K支持在線編程 (ISP)的 FLASH 結(jié)構(gòu)程序存儲(chǔ)器， 1000 次擦寫壽命； 工作電壓為 ~； 全靜態(tài)工作： 0~24MHz； 3級(jí)程序安全加密保護(hù)； 256*8 位內(nèi)部 RAM； 32個(gè)可編程 I/O 端口； 3個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 8個(gè)中斷源； 一個(gè)全雙工異步串口； 支持低功耗及掉電模式； 支持中斷從掉電模 式喚醒； 內(nèi)置看門狗； 雙數(shù)據(jù)指針； 工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，溫度范圍 (40176。 表 12 系統(tǒng)硬件清單 器件名稱 數(shù)量 AT89S52 單片機(jī) 1個(gè) LCD1602 1個(gè) DS18B20 1個(gè) 蜂鳴器 1個(gè) TTL 轉(zhuǎn) USB 模塊 1個(gè) PNP 1個(gè) 下載線 1個(gè) 電容 若干 電阻 若干 導(dǎo)線 若干 軟件組成 軟件有： keil 軟件、 windows 操作系統(tǒng)和串 口調(diào)試助手等軟件組成。它是一集成模塊 ， 用最簡(jiǎn)單的外部電路、最少的外部器件和最小的電路板面積實(shí)現(xiàn) 到 UART 的轉(zhuǎn)換。本次設(shè)計(jì)還設(shè)計(jì)有 LCD 液晶 顯示模塊，使溫度可以直接顯示出來，被人們直接觀察到。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。溫度傳感器熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。 第一章 基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ，包括數(shù)據(jù)的采集與控制模塊、數(shù)據(jù)的顯示模塊、數(shù)據(jù)的傳輸模塊 與數(shù)據(jù)的報(bào)警控制模塊等。由于 USB 的種種優(yōu)點(diǎn)，被越來越多的廠商和用戶所接受，出現(xiàn)了 USB 打印機(jī)、攝像機(jī)等產(chǎn)品。它是由 Compaq、 Hp、 Intel、 Lucent(朗訊 )、 Microsoft、 NEC 和 Philips 七家 公司聯(lián)合推出的新一代標(biāo)準(zhǔn)口總線，該總線是一種連接外圍設(shè)備的機(jī)外總線，最多可連接 127 個(gè)設(shè)備，為微機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充和配置外部設(shè)備提供了方便，不僅解決了I/O 插口不夠的問題，而且建立了一條連接和訪問外設(shè)的方法，這些方法可以有效的減少總體成本，減少硬件沖突?，F(xiàn)在常用的采集方式是數(shù)據(jù)采集板卡，常用 的有 A/D 采集卡以及 42 485等總線板卡，采用板卡不僅安裝麻煩，價(jià)格昂貴，容易受到機(jī)箱內(nèi)環(huán)境的干擾，通訊過程中極易產(chǎn)生錯(cuò)誤，而且由于計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量和地址、中斷資源的限制，不可能掛接很多設(shè)備，在一些電磁干擾 性強(qiáng)的測(cè)試場(chǎng)所，可能無法專門對(duì)其作電磁屏蔽，從而導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)失真，針對(duì)上述問題，急需采用新的技術(shù)解決。 前 言 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)，它主要完成數(shù)據(jù)信息的采集、 A/D 轉(zhuǎn)換、壓縮處理，然后通過PC接口總線將處理后的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步處理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛快發(fā)展和普及，以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為核心的設(shè)備也迅速在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究對(duì)數(shù)據(jù)采集的要求越來越高，如在工業(yè)控制中現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，溫度、壓力等數(shù)據(jù)的采集，在比較重要場(chǎng)所安裝的監(jiān)控設(shè)備，還有視頻會(huì)議、可視電話等場(chǎng)合中，都需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集。 通用串行總線 (Universal Serial Bus)的出現(xiàn)，很好的解決了以上這些問題。因此，我們能夠利用 USB 總線接口比較容易的實(shí)現(xiàn)低成本、高可靠性的多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。盡管目前 USB 接口的應(yīng)用主要集中在電腦的周邊外設(shè)，但是 USB 產(chǎn)品進(jìn)入工控領(lǐng)域?qū)⑹潜厝坏内厔?shì)，所以本 課題的研究是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義的。 由于溫度數(shù)據(jù)采集技術(shù)日漸成熟，且溫度數(shù)據(jù)采集應(yīng)用范圍比較廣，所以這次采集的數(shù)據(jù)是溫度。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用 DS18B20 溫度傳感器，因?yàn)槠湫酒嫒萘?A/D 轉(zhuǎn)換模塊，所以在其設(shè)計(jì)上可以簡(jiǎn)化 A/D 轉(zhuǎn)化模塊，對(duì)于其它的優(yōu)點(diǎn)將在元件介紹中詳細(xì)說明。通信模塊采用 TTL轉(zhuǎn) USB的串口通信，芯片采用接法簡(jiǎn)單、使用方便的 PL2303芯片 。 PL2303 外圍電路非常簡(jiǎn)單，而與單片機(jī)連接時(shí)，只要將它的 TXD 和 RXD 連到 單片機(jī)的 RXD 和 TXD 就行了 ． 系統(tǒng)工作流程，見圖 11 系統(tǒng)上電初始化 DS18B20 進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式傳至單片機(jī) 單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 數(shù)碼管進(jìn)行溫度顯示 通過串口將數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī) 圖 11 系統(tǒng)工作流程 系統(tǒng)硬件、軟件介紹 本系統(tǒng)所用的硬件有：見表 12。 第二章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元件介紹 AT89S52 單片機(jī) 介紹 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。C 到 85176。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 GND：地。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(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。在 Flash 編程時(shí)， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。 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) TT 邏輯電平。當(dāng)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）。在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。對(duì) P2 端口寫“ 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。在訪問 表 11 P1 口部分管腳的第二功能 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（如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高 8 位地址。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。 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， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TT 邏輯電平。當(dāng)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）。在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。在晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”， ALE 操作將無效。否則， ALE 將被微弱拉高。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。 EA/VPP：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 VCC。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 數(shù)字溫度傳感器介紹 DS18B20 概述 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)。 DS18B20 產(chǎn)品概述 （ 1） .只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。 （ 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。 C 到＋ 125。 （ 5） .數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從 9位到 12 位選擇。 DS18B20 引腳圖及引腳功能介紹 TO－ 92 封裝的 DS18B20 的引腳排列見圖 1，其引腳功能描述見表 1。 由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主 機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。 DS18B20 的復(fù)位時(shí)序 DS18B20 的讀時(shí)序 對(duì)于 DS18B20 的讀時(shí)序分為讀 0時(shí)序和讀 1時(shí)序兩個(gè)過程。 DS18B20 在完成一個(gè)讀時(shí)序過程，至少需要 60us 才能完成。 對(duì)于 DS18B20 寫 0時(shí)序和寫 1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫 0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的 “0” 電平，當(dāng)要寫 1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。單片機(jī)顯示模塊應(yīng)該能夠做到快速簡(jiǎn)練，并且有語(yǔ)義明確，這對(duì)使用單片機(jī)具有很關(guān)鍵的作用。 概述 帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4位 /8位并行、 2線或 3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該 模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 輸出－ 15v 電源給 V0提供驅(qū)動(dòng)電源 背光電源 LED 正極 背光電源 LED 負(fù)極 基本 電路圖 與時(shí)序圖 基本連接電路圖如下圖 1234567891011121314151617181920J4SM12864IGNDVCCRSR/WEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7CS1CS2RSTVEEELENACA1