【正文】 （2）第二階段（1976年1978年）：低性能階段。 （3）第三階段（1978年1983年）：高性能階段。從此，世界各公司的這種高性能單片機(jī)迅速發(fā)展起來。由于這類單片機(jī)的性能價(jià)格比高，因而被廣泛應(yīng)用，是目前應(yīng)用數(shù)量最多的單片機(jī)。16位單片機(jī)的典型產(chǎn)品為Intel公司生產(chǎn)的MCS96系列單片機(jī)。在單片機(jī)制造業(yè)蓬勃發(fā)展的20世紀(jì)90年代，Motorola、Intel、ATMEL、德州儀器（TI）、Philips、LG等公司中大量的性能優(yōu)越的單片機(jī)被發(fā)展起來，極大地促進(jìn)了單片機(jī)的應(yīng)用。目前，不僅8位單片機(jī)被得到廣泛的應(yīng)用，16位單片機(jī)和32位單片機(jī)也得到廣大用戶的青睞。 AT89S51介紹AT89S51是帶低電壓的4K字節(jié)的閃爍的可編程的能擦除的只讀存儲(chǔ)器性能高的CMOS8位微處理器，就是我們所說的單片機(jī)。這種器件是采用高密度的不容易丟失的存儲(chǔ)器制造技術(shù)來制造的，同工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的MCS51指令以及輸出的管腳相互兼容的。 AT89S51具有的特點(diǎn)： （1）4K字節(jié)的可編程的閃爍的存儲(chǔ)器 （2）正常壽命是1000寫/擦循環(huán) （3）信息數(shù)據(jù)的保留時(shí)間是10年 （4）全靜態(tài)的工作范圍是0Hz至24Hz （5）擁有三級(jí)程序的存儲(chǔ)器的鎖定 （6）128*8位的內(nèi)部RAM （7）32位I/O線 （8）擁有兩個(gè)1十六位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 （9）擁有中斷源 五個(gè) （10）可編程的串行的通道 （11）閑置時(shí)低功耗以及掉電模式 （12）擁有片內(nèi)的振蕩器以及時(shí)鐘電路 AT89S51系列引腳功能AT89S51有40引腳雙列直插（DIP）形式。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口——P2口為一個(gè)是內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口中的緩沖器可以接收以及輸出4個(gè)TTL門的電流，如果當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳會(huì)被內(nèi)部的上拉的電阻拉高，并且會(huì)作為輸入。這是由于P2口內(nèi)部電壓上拉的緣故。在FLASH編程以及校驗(yàn)時(shí)的地址信號(hào)和控制信號(hào)會(huì)傳輸給P2口。如果當(dāng)P3口寫入“1”后，I/O會(huì)上拉為高電平，并且用作于輸入。 同時(shí)，P3口也能夠可作為AT89CS1的所應(yīng)用的一些特殊的功能口，： AT89S51的一些特殊端口 （3）控制線(共4根)RST是復(fù)位的輸入。ALE/PROG：當(dāng)要訪問外部的存儲(chǔ)器，這時(shí)地址鎖存會(huì)允許它的輸出的電平能夠用于鎖存的地址的地位字節(jié)。如果在平時(shí)，ALE端必須以不變的且穩(wěn)定的頻率周期輸出它的正脈沖信號(hào)，這時(shí)它的頻率為振蕩器頻率的1/6。我們必須要注意的問題是：每當(dāng)其要用作于外部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器時(shí)，它將會(huì)要跳過的是一個(gè)ALE脈沖。與此同時(shí)，ALE如果正在在執(zhí)行MOVX，則MOVC的指令是ALE才能起作用。假如微處理器在外部的執(zhí)行狀態(tài)時(shí)ALE禁止，則置位會(huì)無效。每個(gè)機(jī)器的周期的兩次/PSEN有效，是在由外部的程序的存儲(chǔ)器取指期間。當(dāng)注意加密方式為1時(shí)，/EA將內(nèi)部的鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持在高電平時(shí)，此間內(nèi)部的程序的存儲(chǔ)器。 AT89S51最小系統(tǒng) 單片機(jī)的工作工程是：取一條指令、譯碼、進(jìn)行微操作，再取一條指令，譯碼再進(jìn)行操作，這樣自動(dòng)的、一步步的有微操縱依次完成相應(yīng)的指令規(guī)定功能。 89S51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常由兩種方式產(chǎn)生，內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘方式。在單片機(jī)XTAL1和XTAL2引腳外接晶振。典型值6MHZ、。 實(shí)際中通常采用外界晶振的內(nèi)部時(shí)鐘方式，晶振頻率高一些的時(shí)候可以提高指令的執(zhí)行速度，但相應(yīng)的功耗和噪聲也會(huì)增加，在滿足系統(tǒng)的功能下，應(yīng)該盡量選擇低一些的晶振頻率。 復(fù)位是使單片機(jī)中的各個(gè)部件處于某種確定的初始狀態(tài)。當(dāng)89S51的RST引腳加高電平復(fù)位信號(hào),保持兩個(gè)以上機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。 實(shí)際操作中，復(fù)位也有兩種形式：一種是上電復(fù)位，一種是上電復(fù)位與按鍵復(fù)位都有效。通常上電復(fù)位電路的上電瞬間RST引腳的高電平只要能保持足夠時(shí)間，兩個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。我們還可以在電阻上加一個(gè)放電二極管，這樣有效提高了若單片機(jī)斷電后，短時(shí)間內(nèi)再加電復(fù)位的可能性。使用方便，耐磨耐碰， 封裝的形式各種各樣，適用于各種狹小的的數(shù)字測(cè)溫以及控制領(lǐng)域。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電路芯片上。 　?。?）DS18B20的測(cè)溫范圍是 －55℃～+125℃，℃。 　　（4)工作電源: 3~5V/DC ?。?）在使過程中不需要任何外圍元件 ?。?）測(cè)量結(jié)果則以9~12位數(shù)字量方式串行傳送 　?。?)溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間200ms(典型值）　?。?) 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 。DS18B20溫度傳感器只有三根外接線：一是單線數(shù)據(jù)傳輸總線DQ ，二是外供電源線VDD，三是共用地線GND。在這種情況下，需要用單片機(jī)的一個(gè)I/O口來完成對(duì)DS18B20總線的上拉。工作原理及其應(yīng)用：DS18B20溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸集成于一個(gè)芯片之上。DS18B20有三種形態(tài)的存儲(chǔ)資源，分別是ROM，RAM，EEPROM。其數(shù)據(jù)在出廠時(shí)設(shè)置，不能由用戶更改。當(dāng)其在復(fù)位被上電時(shí)，它的數(shù)值就將會(huì)被刷新。它的第6，7，8個(gè)字節(jié)則是用來做計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶能夠得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元，第9個(gè)字節(jié)是前八個(gè)字節(jié)的CRC碼。DS18B20擁有共3位EEPROM，并在RAM上都存在鏡像，能夠方便用戶操作。 控制器對(duì)DS18B20的操作流程如下所示：（1)首先我們必須對(duì)DS18B20進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)位，復(fù)位過程就是DS18B20被控制器給予單總線至少480us的低電平的信號(hào)，當(dāng)DS18B20接到這個(gè)復(fù)位信號(hào)后，就回發(fā)一個(gè)芯片的存在的脈沖。當(dāng)它的通信雙方基本的協(xié)議已被達(dá)成，那么接下來就將會(huì)是控制器與DS18B20的數(shù)據(jù)通信，如果單總線斷路或者復(fù)位的低電平的時(shí)間的不足都不會(huì)接收到存在的脈沖。ROM的指令為八位長(zhǎng)度，它的功能就是使芯片內(nèi)的64位得光刻ROM進(jìn)行操作。(4)在發(fā)送ROM指令之后，接著存儲(chǔ)器的操作指令就要被發(fā)送。控制芯片的重要部分是 DS18B20被存儲(chǔ)器操作指令命令做什么樣的工作。 DS18B20與單片機(jī)的連線圖 溫度顯示模塊 LCD1602的外形介紹LCD模塊是一種專門用于顯示數(shù)字、字母符號(hào)、 字母等點(diǎn)陣式的 LCD，目前常用40*2 ，120*2，26*2以及16*1行等的模塊。電路中剛才用PNP三極管，選用低功率三極管9012，三極管集電極正偏，發(fā)射級(jí)反偏，三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。這股電流經(jīng)過三極管的放大，可以帶動(dòng)蜂鳴器，以達(dá)到報(bào)警的目的。電磁繼電器是在輸入電路內(nèi)電流的作用下，由機(jī)械部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生預(yù)定相應(yīng)的一種繼電器，它包括直流電磁繼電器，交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器、節(jié)能功率繼電器。當(dāng)我們?cè)诶^電器的線圈兩頭加上其線圈的額定電壓時(shí)，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的接通，切斷開關(guān)的目的。當(dāng)高于50℃時(shí)，單片機(jī)弱電通過繼電器控制強(qiáng)電系統(tǒng)加熱；當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，單片機(jī)的弱電通過繼電器控制強(qiáng)電系統(tǒng)降溫。 溫度控制電路連接圖 負(fù)載模塊 負(fù)載模塊的原理電路的負(fù)載也是通過繼電器用單片機(jī)的弱電控制強(qiáng)電。當(dāng)高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，+5V電源分壓加到繼電器線圈兩端，繼電器吸合，同時(shí)狀態(tài)指示的發(fā)光二極管也點(diǎn)亮，繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，相當(dāng)于開關(guān)閉合。在三極管截止的瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱?，繼電器線圈兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較高電壓的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則可以通過二極管釋放，從而保護(hù)了三極管免被擊穿，也消除了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)其他電路的干擾，這就是二極管的保護(hù)作用。 負(fù)載電路連接39第4章 溫控報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件語言的選擇單片機(jī)開發(fā)過程中往往使用匯編和C語言兩種語言，就本設(shè)計(jì)而言我們要擇優(yōu)選擇一種，下面是兩種語言的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：1. 匯編語言是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號(hào)語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。2. C語言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。C語言在很多方面都可以用，不僅僅是在軟件開發(fā)上，各類科研都是需要用到C語言的。C 語言發(fā)展如此迅速, 而且成為最受歡迎的語言之一,主要因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的功能。用C語言加上一些匯編語言子程序, 就更能顯示C 語言的優(yōu)勢(shì)了, 像PC DOS 、WORDSTAR等就是用這種方法編寫的。 ②模塊化。 ④提供數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點(diǎn)運(yùn)算。 總之，C語言既有高級(jí)語言的特點(diǎn)，又具有匯編語言的特點(diǎn)；既是一個(gè)成功的系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言，又是一個(gè)使用的程序設(shè)計(jì)語言；既能用來編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序，又能用來編寫各種系統(tǒng)程序。設(shè)計(jì)采用C語言來編程，主程序?qū)δK進(jìn)行初始化，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤，報(bào)警等模塊。開始初始化啟動(dòng)DB18B20讀溫度計(jì)算溫度LCD顯示 設(shè)計(jì)采用C語言來編程，主程序?qū)δK進(jìn)行初始化，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤，報(bào)警等模塊。開 始 是否按下S2 否 是否按下S3 是是否再按下S2 否 是UP子程序 否是否按S4 是是否再按下S2按下 否 是down子程序 否 是退出子程序，返回主程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。uchar read_t() //讀溫度{ uchar a,b。 write_byte(0xcc)。 delay_(300)。 write_byte(0xcc)。 a=read_byte()。 b=4。0xf0)4。}溫度顯示代碼。 wri