【正文】 數(shù)據(jù)總線（ D0~D7） 2）。不擴充時，作一般 I/O 使用，內部無上拉電阻，作為輸出 /輸入使用時應加上拉電阻 2. P1 只作 I/O 口使用，有內部上拉電阻。擴充外部存儲器時，作地址總線（ A8~A15）使用。作一般 I/O 口使用，有內部上拉電阻。如下表所示，由特殊寄存器來設置。而端 0 作輸入時，處在抗的狀態(tài)，其輸出緩沖器可驅動 8 個LS TTL（需外加上拉電阻）。 89C51 外接 RAM/ROM 時， ALE 接地址器（ 8282）的 STB 腳，（ 74373）的 EN 腳，當CPU 對外部存儲器進行存取時，用以鎖住地址的低位地址。 89C51 未外接 RAM/ROM 時， ALE 腳會有 1/6 晶體振蕩頻率，可作為外部時鐘。在燒寫 EPROM 時， ALE 作為燒寫時鐘的輸入端。內部程序存儲器讀取，不動作。外部程序存儲器讀?。?ROM），在每個機器周期會動作兩次。外部數(shù)據(jù)存儲器讀取 （ RAM），兩個 /PSEN 脈沖被跳過不會輸出。外接 ROM 時，與 ROM 的 /OE 腳連接。接高電平時： CPU 讀取內部程序存儲器（ ROM）。 2）。 3）。 六、 XTAL1 、 XTAL2 接晶體振蕩器引腳 機器周期＝晶體 12；如 12MHz 晶體 /12＝ 1 微秒 DS1820 的說明 DS1820是美國 DALLAS半導體公司生產(chǎn)的可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器，在其內部使用了在板（ ONB0ARD）專利技術。 詳細說明 1 綜述 圖 1 的方框圖表示 DS1820 的主要部件 DS1820 有三個主要 的數(shù)據(jù)部件 64 位激光 ROM。器件從單線的通信線取得其電源，在信號線為高電平的時間周期內把能量貯存在內部的電容器中；在單信號線為低電平的時間期內，斷開此電源，直到信號線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳娙蓦娫礊橹梗鳛榱硪环N可供選擇的方法。 存貯器和控制操作 主機必須首先提供五種 ROM 操作命令 之一： 1 Read ROM(讀 ROM) 2 Match ROM(符 合 ROM),3)Search ROM(搜索 ROM),4)Skip ROM(跳過 ROM),或 5 Alarm Search(告警搜索 ) 這些命令對每一器件的 64 位激光 ROM 部分進行操作 如果在單線上有許多器件，那么可以挑選出一個特定的器件，并給總線上的主機指示存在多少器件及其類型。一個控制操作命令指示 DS1820 完成 溫度測量，該測量的結果將放入 DS1820 的高速暫存便箋式存貯器 Scratchpad memory，通過發(fā)出讀暫存存儲器內容的存儲器操作命令可以讀出此結果，每一溫度告警觸發(fā)器 TH 和 TL 構成一個字節(jié)的 EEPROM 如果不對 DS1820 施加告警搜索命令，這些寄存器可用作通用用戶存儲器 使用存儲器操作命令可以寫 TH 和 TL 對這些寄存器的讀訪問。 2 寄生電源 (parasite power) 方框圖 (圖 1)示出寄生電源電路。只要符合指定的定時和電壓要求， I/O 將提供足夠的功率。 為了使 DS1820 能完成準確的溫度變換，當溫度變換發(fā)生時， I/O 線上必須提供足夠的 功率，因為 DS1820 的工作電流高達 1mA。 3 運用測量溫度 DS1820 通過使用在板 onboard 溫度測 量專利技術來測量溫度。 DS1820 通過門開通期間內低溫度系數(shù)振蕩器經(jīng)歷的時鐘周期個數(shù)計數(shù)來測量溫度。將增量指示溫度高于 55，同時，計數(shù)器用斜率累加器電路所決定的值進行予置，為了對遵循拋物線規(guī)律的振蕩器溫度特性進行補償，這種電路是必需的。如果門開通時間仍未結束，那么此過程再次重復。每升高一度，計數(shù)器必須經(jīng)歷的計數(shù)個數(shù)來實行補償，因此，為了獲得所需的分辯率，計數(shù)器的數(shù)以及在給定溫度處每一攝氏度的計數(shù)個數(shù)，斜率累加器的值，二者都必須知道。數(shù)據(jù)在單線接口上串行發(fā)送 DS1820 可以以 的增量值在 至 +125 的范圍內測量溫度。 注意 在 DS1820 中 溫度是以 1/2 LSB 最低有效位形式表示時產(chǎn)生以下 9 位格 MSB：最高有效位 ；最低有效位： LSB。 以下的過程可以獲得較高的分辯率 首先 讀溫度 并從讀得的值截去 位 (最低有效位 )，這個值便是 TEMP_READ 然后可以讀留在計數(shù)器內的值，此值是門開通期停止之后計數(shù)剩余。 4 運用告警信號 在 DS1820 完成溫度變換之后，溫度值與貯存在 TH 和 TL 內的觸發(fā)值相比較，因為這些寄存器僅僅是 8 位，所以 位在比較時被忽略。每次溫度測量更新此標志，只要告警標志置位， DS1820 將對告警搜索命令作出響應 。 5 64 位激光 ROM 每一 DS1820 包括一個唯一的 64 位長的 ROM 編碼。 64 位 ROM 和 ROM 操作控制部分允許 DS1820 作為一個單線器件工作并遵循單線總線系統(tǒng)一節(jié)中所詳述的單線協(xié)議，直到 ROM 操作協(xié)議被滿足。 6 CRC 產(chǎn)生 DS1820 有一存貯在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)內的 8 位 CRC 總線上的主機可以根據(jù) 64 位 ROM 的前 56 位計算機 CRC 的值并把它與存貯在 DS1820 內的值進行比較，以決定 ROM 的數(shù)據(jù)是否已被主機正確地接收。在使用 CRC 來確認數(shù)據(jù)傳送的每一種情況中，總線主機必須使用上面給出的多項式函數(shù)計算 CRC 的值，并把計算所得的值或者與存貯在 DS1820 的 64 位 ROM 部分中的 8 位 CRC 值 ROM 讀數(shù)，或者與 DS1820 中計算得到的 8 位 CRC 值 在讀暫存存貯器中時它作為第九個字節(jié)被讀出。 移位寄存器的所有位被初始化為零，然后從產(chǎn)品系列編碼的最低有效位開始，每次移入一位。 7 存貯器 DS1820 的存貯器如圖所示那樣被組織。后者存貯高溫度和低溫度和觸發(fā)器 TH 和 TL。數(shù)據(jù)首先寫入暫存存貯器，在那里它可以被讀回，當數(shù)據(jù)被校驗之后，復制暫存存貯器的命令把數(shù)據(jù)傳送到非易失性 E2 RAM，這一過程確保了更改存貯器時數(shù)據(jù)的完整性。頭兩個字節(jié)包含測得溫度信息，第三和第四個字節(jié)是 TH 和 TL 的易失性拷貝，在每一次上電復位時被刷新，接著的兩個字節(jié)沒有使用，但是在讀回時，它們呈現(xiàn)為邏輯全 1。還有第九個字節(jié)，它可用 Read Scratchpad 讀暫存存貯器命令。此 CRC 值以 CRC 產(chǎn)生一節(jié)中所述的方式產(chǎn)生 。為了做到這一點，第一個連接到單線總線上的器件必須具有漏極開路或三態(tài)輸出。不管任何原因，如果執(zhí)行需要被掛起，那么，若要重新恢復執(zhí)行，總線必須保持在空閑狀態(tài)。存在脈沖 presence pulse 使總線主機知道 DS1820 在總線上 并已準備好工作。 ROM 操作命令 一旦總線主機檢測到從屬器件的存在，它便可以發(fā)出器件 ROM 操作命令之一，所有 ROM 作命令均為 8 位長，這些命 令列表如下： Read ROM(讀 ROM) [33h] 此命令允許總線主機讀 DS1820 的 8 位產(chǎn)品系列編碼 唯一的 48 位序列號 以及 8 位的 CRC。 Match ROM( 符合 ROM) [55h] 符合 ROM 命令后繼以 64 位的 ROM 數(shù)據(jù)序列，允許總線主機對多點總 線上特定的 DS1820 尋址。所有與 64 位 ROM 序列不符的從片將等待復位脈沖，此命令在總線上有單個或多個器件的情況下均可使用。如果在總線上存在多于一個的從屬器件而且在 Skip ROM 命令之后發(fā)出讀命令 那么由于多個從片同時發(fā)送數(shù)據(jù)，會在總線 上發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，漏極開路下拉會產(chǎn)生線與的效果。搜索 ROM 命令允許總線主機使用一種消去 elimination 處理來識別總線上所有從片的 64 位 ROM 編碼。告警的條件定義為溫度高于 TH 或低于 TL。 DS1820 測溫原理 如圖 2所示。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變 化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2的脈沖輸入。計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)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 0時，溫度寄存器的值將加 1 ，計數(shù)器 1的預置將重新被裝入，計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)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0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。 在正常測溫情況下， DS1820 的測溫分辯率為 ℃以 9位數(shù)據(jù)格式表示，其中最低有效位（ LSB）由比較器進行 ℃比較，當計數(shù)器 1中的余值轉化成溫度后低于 ℃時，清除溫度寄存器的最低位（ LSB），當計數(shù)器 1中的余值轉化成溫度后高于 ℃，置位溫度寄存器的最低位（ LSB），如－ ℃對應的 9位數(shù)據(jù)格式如下： DS1820 使用中注意事項 DS1820 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題： (1)較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于 DS1820 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS1820 進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結果。 (2)在 DS1820 的有關資料中均未提及單總線上所掛 DS1820 數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個 DS1820，在實際應用中并非如此。 (3)連接 DS1820 的總線電纜是有長度限制的。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距 離可達 150m，當采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。因此，在用 DS1820 進行長距離測溫系統(tǒng)設計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。對 DS1820 硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。 89C51 單片機把要顯示的溫度信號通過 ~ 口送到 74LS247，經(jīng)譯碼后送七段數(shù)碼顯示器，然后再由 89C51 的 ~ 口輸出位選通信號，選通要顯示的位。 8255 用作鍵盤 /LED 顯示器 接口電路 8255 引腳功能 RESET:復位輸入線，當該輸入端外于高電平時，所有內部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有 I/O 口均被置成輸入方式。 RD:讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時，允許 8255 通過數(shù)據(jù)總線向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU 從 8255 讀取信息或數(shù)據(jù)。 D0～ D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線， 8255 與 CPU 數(shù)據(jù)傳送的通道，當 CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實現(xiàn)８位數(shù)據(jù)的讀 /寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。 PB0～ PB7:端口 B 輸入輸出線，一個８位的 I/O 鎖存器， 一個８位的輸入輸出緩沖器。端口 C 可以通過工作方式設定而分成２個４位的端口， 每個４位的端口包含一個４位的鎖存器，分別與端口 A 和端口 B 配合使 用，可作為控制信號輸出 或狀態(tài)信號輸入端口。 2764 是 8K EPROM 型器件。也就是說 ADC0809 可以視為 89C51 的一個外部 RAM 單元，地址為 03F8H（地址重復范圍很大），因此， 89C51 執(zhí)行如下程序可以啟動 ADC0809 工作。 可控硅在自動控制控制，機電領域，工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應用。 可控硅二極管可用兩個不同極性（ PNP 和 NPN）晶體管來模擬，如圖 G1 所示。電路很快從截止狀態(tài)進入道通狀態(tài)，這時柵極就算沒有觸發(fā)脈沖電路由于正反饋的作用將保持道通狀態(tài)不變。在實際應用中，我們可通過一個開關來短路可控硅的陽極和陰極從而達到可控硅的關斷。 PID 控制簡介 目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標志。智能控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。一個控控制系統(tǒng)包括控制器﹑傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機構﹑輸入輸出接口。不同的控制系統(tǒng)﹐其傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機構是不一樣的。電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。有利用 PID 控制實現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器 ,能實現(xiàn) PID 控制功能的可編程控制器 (PLC),還有可實現(xiàn) PID 控制的 PC 系統(tǒng)等等。還有可以實現(xiàn) PID 控制功能的控制器 ,如 Rockwell 的 Logix 產(chǎn)品系列 ,它可以直接與ControlNet 相連 ,利用網(wǎng)絡來實現(xiàn)其遠程控制功能。在這種控制系統(tǒng)中 ,不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環(huán)回路。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負反饋 ,若反饋信號與系統(tǒng)給定值信號相反 ,則稱為負反饋 ( Negative Feedback),若極性相同 ,則稱為正反饋 ,一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負反饋 ,又稱負反饋控制系統(tǒng)。比