【正文】 出。在無(wú)片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這四個(gè)端口的每一位都可以作為準(zhǔn)雙向 I/O端口使用，在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，P2 口送出高 8 位地址，P0 口為雙向總線，分時(shí)送出低 8 位地址和數(shù)據(jù)的輸入/輸出。程序存儲(chǔ)器通過(guò) 16 位程序計(jì)數(shù)器尋址，尋址能力為 64K 字節(jié)。對(duì) AT89C52 芯片來(lái)說(shuō)，片內(nèi)有44K 字節(jié) ROM/EPROM，片外可擴(kuò)展 60K 字節(jié) EPROM，片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址。 如表 所示： 表 AT89C52 的復(fù)位、中斷入口地址入口地址 說(shuō)明0000H 復(fù)位后，PC=0000H0003H 外部中斷入口000BH 定時(shí)器 T0 溢出中斷入口0013H 外部中斷入口001BH 定時(shí)器 T1 溢出中斷口0023H 串行口中斷入口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖以及標(biāo)志位等。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可以尋址 256 個(gè)單元，片外最大可擴(kuò)展 64K 字節(jié) RAM，并且片內(nèi)使用的是 MOV 指令，片外 64K ROM空間專門為 MOVX 指令所用。它們具有計(jì)數(shù)和定時(shí)兩種工作方式以及四種工作模式。定時(shí)器 T0 的核心是一個(gè)加 1計(jì)數(shù)器，它由 8 位寄存器 TH0 和 TH1 組成，可被變成為 13 位、16 位、兩個(gè)分開(kāi)的 8 位等不同的結(jié)構(gòu)。定時(shí)器 T0 具有方式 0、方式 方式 2 和方式 3 四種工作方式。不管是定時(shí)工作方式還是計(jì)數(shù)方式，定時(shí)器 T0 和 T1 在對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘或?qū)ν獠繒r(shí)間計(jì)數(shù)時(shí)，不占用 CPU 時(shí)間，除非定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器溢出，才可能中斷 CPU 的當(dāng)前操作。 中斷系統(tǒng)中斷是指中央 CPU 正在處理某事情的時(shí)候，外部發(fā)生了某一事件，請(qǐng)求5COU 迅速去處理，于是，CPU 暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)入處理所發(fā)生的事件；中斷服務(wù)處理完成以后，再回到原來(lái)被中斷的工作，這樣的過(guò)程稱為中斷 [2]。其中，兩個(gè)外部中斷源；兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器的溢出中斷源 TE0 和 TF1；一個(gè)片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源 RI或 TI。當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向 CPU 請(qǐng)求中斷，要求 CPU 提供服務(wù)的時(shí)候，就存在 CPU 優(yōu)先響應(yīng)哪一個(gè)中斷請(qǐng)求，于是一些微處理器和單片機(jī)規(guī)定了每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別。這里采用DALLAS 公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20 作為測(cè)溫元件。DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠(yuǎn)端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 DS18B20 的性能特點(diǎn)獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20 的雙向通訊。DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃時(shí)精度為177?？删幊痰姆直媛蕿?～12位，℃、℃、℃6℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。用戶可定義報(bào)警設(shè)置。測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。以上特點(diǎn)使DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)系統(tǒng)。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 4 所示， DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；GND為地信號(hào)；VDD 為可選擇的VDD引腳。 DS18B20的測(cè)溫原理DS18B20的測(cè)溫原理，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)，DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，每次測(cè)量前，首先將55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值 [4。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。操作協(xié)議為：初始化DS18B20→發(fā) ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令 →處理數(shù)據(jù) [5]。第 2 腳：VDD 接 5V 正電源。第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。當(dāng)RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 16 腳：背光源負(fù)極。1 為高電平、0 為低電平。指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。指令 8：DDRAM 地址設(shè)置。指令 10：寫數(shù)據(jù)。 LCD1602 讀寫時(shí)序如表 所示：表 基本操作時(shí)序表讀狀態(tài) 輸入 RS=L，R/W=H，E=H 輸出 D0—D7=狀態(tài)字寫指令 輸入 RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E= 高脈沖 輸出 無(wú)讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H，R/W=H，E=H 輸出 D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出 無(wú) 直流馬達(dá)電動(dòng)馬達(dá)，又稱為馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)能，用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他裝置的電氣設(shè)備。 馬達(dá)工作的原理馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)原理的依據(jù)為佛來(lái)明左手定則，當(dāng)一導(dǎo)線置放于磁場(chǎng)內(nèi)，若導(dǎo)線通上電流，則導(dǎo)線會(huì)切割磁場(chǎng)線使導(dǎo)線產(chǎn)生移動(dòng)。 與永久磁鐵或由另一組線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生動(dòng)力 直流馬達(dá)的原理是定子不動(dòng)，轉(zhuǎn)子依相互作用所產(chǎn)生作用力的方向運(yùn)動(dòng) [7]。 場(chǎng)磁鐵:產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)力永久磁鐵或電磁鐵。每轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，線圈上的電流方向就改變一次。 10 馬達(dá)的基本構(gòu)造電動(dòng)機(jī)的種類很多，以基本結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其組成主要由定子和轉(zhuǎn)子所構(gòu)成。 定子與轉(zhuǎn)子之間會(huì)有一定空氣間隙，以確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 蜂鳴器蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器。本系統(tǒng)采用的是電磁式蜂鳴器 [9]。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁鐵圈，使電磁鐵線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。程序中改變單片機(jī)引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。11第 3章 系統(tǒng)的硬件組成電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件組成部分包括：主控制器AT89C52單片機(jī)、溫度傳感器DS18B顯示電路LCD160馬達(dá)、報(bào)警裝置等構(gòu)成。 系統(tǒng)總硬件設(shè)計(jì) 首先對(duì)硬件系統(tǒng) 18B20 定義端口為 , 和 P0 口控制液晶LCM1602 的顯示，定義端口 為馬達(dá)控制端口， 為喇叭控制端口。再將采集到的溫度所屬軟件設(shè)置的哪個(gè)范圍，而控制 的電平輸出。用 Protues 軟件繪制電路原理圖方便，快捷。電路原理圖清晰明了 [9]。反向放大器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2。電容器 C1 和 C2 取22pF，選用不同的電容量對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用。圖 32 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路中，兩個(gè)電容都選擇 22pF 的電容，電容各一端接與晶振相連，各一端接地。此模塊就是產(chǎn)生象時(shí)鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位電路，如圖 33 所示，所謂上電復(fù)位，是指單片機(jī)只要一上電，便自動(dòng)地進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。圖 33 復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能，但解決不了電源毛刺和電源緩慢下降等問(wèn)題，而其調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差。開(kāi)漏單總線接口引腳。圖34 為 DS18B20 檢測(cè)電路。其中 E 是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，連接 ，R/W 是讀寫信號(hào)，連接 ，RS 是寄存器選擇信號(hào)，連接 。14 圖 35 LCD1602的硬件連接 VEE 用連接一阻值為 10K 的電阻，主要用于調(diào)節(jié)對(duì)比度的調(diào)整。對(duì)比度過(guò)高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“鬼影” 。當(dāng) P0 口作為 I/O 用時(shí)需要上拉電阻，如圖 接一排阻，用于上拉 [11]。直流馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)有速度調(diào)整容易，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大等，但是電刷與整流子保養(yǎng)維修不易。圖 36 為硬件連接圖?；鶚O接 口，用于控制輸出信號(hào)。三極管 S9012 三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量罷了。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，15在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流 β 倍的電流，即集電極電流。用于 口輸出的微弱信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，輸出到馬達(dá)中，這樣就可以很好的控制馬達(dá)了。如圖 37 所示圖 報(bào)警電路蜂鳴器和普通揚(yáng)聲器相比，最重要一個(gè)特點(diǎn)是只要按照極性要求加上合適的直流電壓，就可以發(fā)出固有頻率的聲音，因此使用起來(lái)比揚(yáng)聲器簡(jiǎn)單。第 4章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能，首先必須有較完善的硬件做保證。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編和有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有三種：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言。16從軟件的功能不同可分為四大類：一是檢測(cè)軟件，它是用來(lái)檢測(cè)溫度。三是調(diào)控部分，用來(lái)控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。圖 41 為軟件設(shè)計(jì)流程圖。此外，還可外接 5 V 電源，給 DS18B20 供電 [12]。DS18B20 的各個(gè)命令對(duì)時(shí)序的要求特別嚴(yán)格，所以必須按照所要求的時(shí)序才能達(dá)到預(yù)期的目的，同時(shí)，要注意讀進(jìn)來(lái)的是高低位在后，低位在前，共 12 位數(shù)，小數(shù) 4 位，整數(shù) 7 位，還有一位符號(hào)位。unsigned int b=0。Init_DS18B20()。 // 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0x44)。Init_DS18B20()。 //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0xBE)。 //低位b=ReadOneChar()。t=a+b。} 溫度數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)讀出溫度數(shù)據(jù)后，TempL 的低四位為溫度的小數(shù)部分，可以精確到℃，TempL 的高四位和 TempH 的低四位為溫度的整數(shù)部分，TempH 的高四位全部為 1 表示負(fù)數(shù)，全為 0 表示正數(shù)。小數(shù)部分進(jìn)行四舍五入處理：大于℃的話，向個(gè)位進(jìn) 1；小于 ℃的時(shí)候，舍去不要。還因?yàn)?DS18B20 最低溫度只能為55 ℃，所以可以將整數(shù)部分的最高位換成一個(gè)“” ，表示為負(fù)數(shù)。開(kāi)始提取整數(shù)部分存入HT提取小數(shù)部分存入 TempLTempL 右移三位,將精度降低到 攝氏度TempH ++將小數(shù)部分整數(shù)化提取符號(hào)部分存入 signTempL 是否大于5 temp=?0XF0RETflag=1 TempH=~TempH+1YNNY 圖 43 溫度數(shù)據(jù)處理流程由于 DS18B20 轉(zhuǎn)換后的代碼并不是實(shí)際的溫度值，所以要進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換。其中低字節(jié)的低 4 位來(lái)保存溫度的小數(shù)位。也就說(shuō)，本系統(tǒng)的溫度精確到了 度 [13]。 //十位溫度 str[1]=(TempH%100)/10。 //個(gè)位溫度,帶小數(shù)點(diǎn) str[3]=TempL。 if(tempamp。//負(fù)號(hào)標(biāo)志 temp=~temp。 } else str[0]=0。 TempL=tempamp。 TempL=TempL*6/10。 液晶顯示器 LCM1602 LCM1602初始化 端口定義如下： sbit RS = P2^4。 //Pin5sbit E = P2^6。 /*********************************************************************/void ShowChar(unsigned char pos,unsigned char c){ unsigned char p。 //是第二行則命令代碼高 4 位為 0xc else p=pos+0x80。//write mand WriteData (c)。 l=line4。i16。//循環(huán)顯示 16 個(gè)字符}/*********************************************************************/ 溫度低于 20℃時(shí)， 角的輸出信號(hào)為 1，馬達(dá)不轉(zhuǎn)動(dòng)。溫度高于 30℃時(shí)，低于 35℃時(shí)，占空比為 。從而實(shí)現(xiàn)溫度