【正文】 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。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）。 表 P1口第二功能 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI(在系統(tǒng)編程用 ) MISO(在系統(tǒng)編程用 ) SCK(在系統(tǒng)編程用 ) 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) TTL邏輯電平。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）。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。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)。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。 P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表 。 表 P3 口第二功能表 引腳 第二功能 RXD (串行 口 輸入 端 ) TXD (串行 口 輸出 端 ) 0INT (外中斷 0，低電平有效 ) 1INT (外中斷 1，低電平有效 ) T0 (定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖輸入端 ) 10 T1 (定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)脈沖輸入端 ) WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ，低電平有效 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ，低電平有效 ) RST: 復(fù)位輸入。看門狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96個(gè)晶振周期的高電平。 DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在 flash編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。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)。這一位置 “ 1” ， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時(shí)有效。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。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。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。在 flash編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以 進(jìn)行 64K尋址。對(duì)于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為 0000H～ 1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為： 2021H~FFFFH。高 128字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于 7FH 的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問(wèn)高 128 字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。 （ 3） 看門狗定時(shí)器 ： WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。 WDT 在默認(rèn)情況下無(wú)法工作；為了激活 WDT，戶用必須往 WDTRST 寄存器（地址： 0A6H）中依次寫入01EH 和 0E1H。 WDT計(jì)時(shí)周期依賴于外部時(shí)鐘頻率。當(dāng) WDT溢出，它將驅(qū)動(dòng) RSR引腳一個(gè)高個(gè)電平輸出。當(dāng) WDT激活后，用戶必須向 WDTRST寫入 01EH和 0E1H喂狗來(lái)避免 WDT溢出。晶振正常工作、WDT激活后，每 一個(gè)機(jī)器周期 WDT 都會(huì)增加。 WDT 計(jì)數(shù)器不能讀或?qū)?。為了很好地使?WDT，應(yīng)該在一定時(shí)間內(nèi)周期性寫入那部分代碼，以避免 WDT復(fù)位。在這種方式下，用戶不必喂狗。通過(guò)硬件復(fù)位退出掉電模式后，用戶就應(yīng)該給 WDT喂狗，就如同通常 AT89S52復(fù)位一樣。中斷應(yīng)持續(xù)拉低很長(zhǎng)一段時(shí)間，使得晶振 穩(wěn)定。為了防止 WDT在中斷保持低電平的時(shí)候復(fù)位器件， WDT直到中斷拉低后才開(kāi)始工作。為了確保在離開(kāi)掉電模式最初的幾個(gè)狀態(tài) WDT不被溢出，最好在進(jìn)入掉電模式前就復(fù)位 WDT。默認(rèn)狀態(tài)下，在待機(jī)模式下， WDIDLE＝ 0， WDT繼續(xù)計(jì)數(shù)。 12 中斷 系統(tǒng) AT89S52 有 6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器 0、 2）和一個(gè)串行中斷。 IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位 EA，它能一次禁止所有中斷。對(duì)于 AT89S52， 用的。它們?yōu)?AT89系列新產(chǎn)品預(yù)留。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清 0。 定時(shí)器 0和定時(shí)器 1標(biāo)志位 TF0 和 TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的 S5P2被置位。然而，定時(shí)器 2的標(biāo)志位 TF2 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的 S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái) 。而且在溫度測(cè)量系統(tǒng)中 ,采用單片溫度傳感器 ,比如 AD590,LM35 等 .但這些芯片輸出的 都是模擬信號(hào) ,必須經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換后才能送給計(jì)算機(jī) ,這樣就 必須采用高速高位的 A/D 轉(zhuǎn)換器， 使得測(cè)溫裝置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 .另 外 ,這種測(cè)溫裝置的一根線上只能掛一個(gè)傳感器 ,不能進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量 .即使能實(shí)現(xiàn)，也會(huì)造成 成本 的加大 。 方案二 ： 在多點(diǎn)測(cè)溫系 統(tǒng)中，傳統(tǒng)的測(cè)溫方法是將模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離采樣進(jìn)行 AD轉(zhuǎn)換，而為了獲得較高的測(cè)溫精度，就必須采用措施解決由長(zhǎng)線傳輸，多點(diǎn)測(cè)量切換及放大電路零點(diǎn)漂移等造成的誤差補(bǔ)償問(wèn)題。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)測(cè)溫方法的復(fù)雜 外圍電路。在 0— 100℃ 13 時(shí)，最大線形偏差小于 1℃ 。 這樣 ,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單 ,體積也不大 ,且由于 AT89S5 可 以帶多個(gè) DSB18B20,因此可以 非常容易 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè) 溫， 輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò) 。部分功能電路的集成，使總體電路更簡(jiǎn)潔，搭建電路和焊接電路時(shí)更快。所以集成芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢(shì)。 讀寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源 。 DS18B20此特性的應(yīng)用范圍包括 HVAC環(huán)境控制建筑物設(shè)備 內(nèi)的溫度檢測(cè)以及過(guò)程監(jiān)視和控制中的溫度檢測(cè) 。 64 位激光 ROM 從高位到低位依次為 8 位 CRC、 48 位序列 號(hào)和8位家族代碼 (28H)組成。 3） 非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。 4） 配置寄存器。 DS18B20 在 0 工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)精度的數(shù)值，其各位定義 如 表 所示。 表 配置寄存器與分辨率關(guān)系表 R0 R1 溫度計(jì)分辨率 /bit 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 /us 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 （ 2） 高速暫存存儲(chǔ)器 高速暫存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配如 下 表 所示。單片機(jī) 可通過(guò)單線接口讀到 該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如 表 所示。 16 表 DS18B20 存儲(chǔ)器映像圖 溫度低位 溫度高位 TH TL 配置 保留 保留 保留 8 位 CRC LSB DS18B20 存儲(chǔ)器映像圖 MSB 表 溫度 格式圖 23 22 21 20 21 22 23 24 MSB LSB S S S S S 26 25 24 表 對(duì)應(yīng)的溫度值表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 + + + 0 55 00000111 11010000 00000001 10010001 00000000 10100010 00000000 00001000 00000000 00000000 11111111 11111000 11111111 01011110 11111110 01101111 11111100 10010000 07D0H 0191H 00A2H 0008H 0000H FFF8H FF5EH FE6FH FC90H DS18B20 的工作時(shí)序 DS18B20 的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲(chǔ)器操作指令 → 數(shù)據(jù)傳輸。 在測(cè)溫時(shí)首先設(shè)置 DS18B20 的 數(shù)據(jù)輸入端口 DQ 為高電平，然后初始化 DS18B20，在成功后 DS18B20 接收單片機(jī)的命令，為了 簡(jiǎn)單起見(jiàn)這里跳過(guò) ROM 命令設(shè)置匹配過(guò)程，然后再次初始化 DS18B20 在成功后啟動(dòng) 溫度轉(zhuǎn)換命令 ，然后將溫度 值 保存起來(lái)， 17 返回。 圖 初始化時(shí)序 圖 寫時(shí)序 圖 讀時(shí)序 DS18B20 與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì) 可以采用外接電源與寄生電源供電（就是供電電源從數(shù)據(jù)線上得到）如圖 和圖 所示： 18 圖 外接電源供電 圖 寄生電源供電 DS18B20 與 AT89S52 接口電路的設(shè)計(jì) VCC 5k 圖 單線多點(diǎn)測(cè)溫電路 此部分為多點(diǎn)溫度測(cè)試。另外單總線長(zhǎng)度也不宜超過(guò) 80M，否則也會(huì)影響到數(shù)據(jù)的傳輸。在實(shí)際應(yīng)用中還可以使用一個(gè) MOSFET將 I/O口線直接和電源相連， 起到上拉的作用。對(duì) 硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行操作，是需要用較為復(fù)雜的程序完成的。尤其在使用 DS18B20的高測(cè)溫分辨力時(shí)， 對(duì)時(shí)序 AT 89S52 1— WIRE DS18B20 4 DS18B20 3 DS18B20 1 DS18B20 2 19 及電氣特性參數(shù)要求更高。在經(jīng)過(guò) 1個(gè)多星期摸索之后，我們小組決定通過(guò)軟件將四個(gè) 18B20的序列號(hào)顯示出來(lái) ） ，然后通過(guò) 軟件對(duì)序列號(hào)進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)選取 18B20的工作狀態(tài)。無(wú)奈之下，只有選取了使用單片機(jī)的多個(gè) I/O來(lái)驅(qū)動(dòng)多路 DS18B20，雖然最終結(jié)果得以實(shí) 現(xiàn)，這也不免是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)遺憾。 DS18B20 設(shè)計(jì)使用得注意事項(xiàng) （ 1） DS18B20 從測(cè)溫結(jié)束到將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，這是必須保證的，不然會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85。 （ 3）較小的硬件開(kāi)銷 需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果，在使用 pl/m、 c 等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS18B20 操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 （ 5）連接 DS18B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。這種情況主要由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻摹? （ 6）在 DS18B20測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS18B20 的返回信號(hào) ，一旦某個(gè) DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20 20 時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。近年來(lái)也開(kāi)始使用簡(jiǎn)易的 CRT 接口，顯示一些漢字及圖形。而發(fā)光二極管顯示又分為固定段顯示和可以拼裝的大型字段顯示，此外還有共陽(yáng)極和共陰極之分等。 LED 顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示器，有 8 字段和 “米 ”字段之分。 7 段 LED 的字型碼，由于只有 7 個(gè)段發(fā)光二極管，所以字型碼為一個(gè)字節(jié) （如圖 所示） 。同樣，共陽(yáng)板 LED 顯示塊的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，通常此公共陽(yáng)極接正電壓 （見(jiàn) 圖 所示） 。 N 位 LED 顯示器有 N 根位選線和 8XN(或 16XN)根段選線。段選線控制顯示字符的字型，而位選線則控制顯示位 的亮、暗 。其顯示方法比較簡(jiǎn)單 ，只要將顯示段碼送至段碼口即可。因?yàn)樵偻粫r(shí)刻只顯示同一種字符的場(chǎng)合是不多的。這就需要用下述的動(dòng)態(tài)顯示方法。因?yàn)橹荒芾萌搜蹖?duì)視覺(jué)的殘留效應(yīng)，采用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方法，逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，每位顯示 1MS 左右，使人看起來(lái)好像再同時(shí)顯示不同的字符一樣。為此一般采用查表的方法，由待顯示的字符通 過(guò)查表得到對(duì)應(yīng)的顯示段碼（如 段碼表 所示）。鍵盤有編碼和非編碼兩種。故本系統(tǒng)采用 按鍵 開(kāi)關(guān)來(lái)控制。一種是軟件去抖動(dòng)：它是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè) 10ms 的延時(shí) 程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正鍵按下?tīng)顟B(tài)，從而消除了抖動(dòng)影響。兩種方法都簡(jiǎn)單易行，本設(shè)計(jì)采用的是軟件 去抖。為使編碼間隔小，散轉(zhuǎn)入口地址 23 安排方便，常采用依次序排列的鍵號(hào) （見(jiàn)表 所示） 。本設(shè)計(jì)采用的查詢法，即在在 CPU 空閑時(shí)調(diào)用鍵盤掃描子程序。當(dāng)溫度未達(dá)到要求時(shí)，單片機(jī)發(fā)送低電平信號(hào)使三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器使電源與電熱器接通，電熱器加熱。當(dāng) 溫度上升到預(yù)定溫度時(shí)，單片機(jī)發(fā)送高 電9012 9012 9012470R2470R3470R4470R5470R6470R1470R7E A / V P P31X T A L 119X T A L 218R S T9P ( R D )17P ( W R )16