【正文】 電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。由于系統(tǒng)控制方案簡單 ,數(shù)據(jù)量也不大 ,考慮到電路的簡單和成本等因素 ,因此在本設(shè)計中選用 A TMEL 公司的 A T89S51單片機(jī)作為主控芯片。其主要功能特性： 兼容MCS51指令系統(tǒng) 4k可反復(fù)擦寫(1000次）ISP Flash ROM 32個雙向I/O口 2個16位可編程定時/計數(shù)器 時鐘頻率033MHz 全雙工UART串行中斷口線 128x8 bit內(nèi)部RAM 2個外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級加密位 看門狗（WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的ISP字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 可以看出AT89S51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，看門狗（WDT），兩個數(shù)據(jù)指針，兩個16位定時器/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。AT89S51引角功能說明Vcc：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出口用時，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端口。在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。表41為P1口第二功能。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。Flash 編程或校驗時，P2也接收高位地址和其它控制信號。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。作輸入端口時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流I。 表32 P3口的第二功能 端口功能第二功能端口引腳第二功能RXD（）串行輸入口T0（）定時/計數(shù)器0外部輸入TXD（）串行輸出口T1（）定時/計數(shù)器1外部輸入INT0（）外中斷0WR（）外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通INT1（）外中斷1RD（）外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通RST：復(fù)位輸入。WDT益出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。此外，該引腳伎被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE無效。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，高有兩次有效的PSEN信號。欲使CPU公訪問外部程序存儲器（地址0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造及功能：特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的片內(nèi)空間分存如下圖32所示。而寫這些地址單元將不能得到預(yù)期的結(jié)果。圖42為AUXR輔助寄存器。在使用前初始化DPS。存儲器結(jié)構(gòu)：MCS51單片機(jī)內(nèi)核采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的結(jié)構(gòu)，均具有64KB外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。在AT89S51,假如接至Vcc（電源＋），程序首先執(zhí)行從地址0000H－0FFFH（4KB）內(nèi)部程序存儲器，再執(zhí)行地址為1000H－FFFFH（60KB）的外部程序存儲器?？撮T狗定時器（WDT）：WDT是為了解決CPU程序運行時可能進(jìn)入混亂或死循環(huán)而設(shè)置，它由一個14bit計數(shù)器和看狗復(fù)位SFR（WDTRST）構(gòu)成。引腳圖詳見圖34圖34 AT89S51單片機(jī)引腳圖 、溫度檢測電路DS18B20 最大的特點是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來完成。工作于寄生電源方式時, VDD 和GND 均接地, 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測和空間受限的場合特別有用, 原理是當(dāng)1 W ire 總線的信號線DQ 為高電平時, 竊取信號能量給DS18B20 供電, 同時一部分能量給內(nèi)部電容充電, 當(dāng)DQ為低電平時釋放能量為DS18B20 供電。外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。如下圖所示：溫度傳感器DS18B20的測量范圍為55℃～+125℃，在10℃～+85℃時精度為177。、顯示電路 本設(shè)計顯示電路采用兩位共陽極LED數(shù)碼管來顯示測量得到的溫度值。 一個LED數(shù)碼管只能顯示一位的字符，如果字符位數(shù)不止一位，可以用幾個數(shù)碼管組成，但要控制多位的顯示電路需要有字段控制和字位控制，字段控制是指控制所要顯示的字符是什么，控制電路應(yīng)將字符的七段碼通過輸出口連接到LED的a～g引腳，是某些段點亮，某些段處于熄滅狀態(tài)。數(shù)碼管顯示電路分為動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。因此需要顯示多位時需要多個輸出口，通常片內(nèi)并口不夠用，需要在片外擴(kuò)展。下一時刻改變所顯示的字位和字段碼，點亮另一個數(shù)碼管，顯示另一個字符。 數(shù)碼管顯示電路 時鐘脈沖電路 時鐘脈沖電路的主要作用是對外發(fā)出時序控制信號，在AT89S51芯片上XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出，期中當(dāng)本實驗線路相同時，即使用內(nèi)部時鐘方式時，XTAL1和XTAL2必須外接石英體和微調(diào)電容，其中電容C1,C2對震蕩頻率起穩(wěn)定作用。圖36 內(nèi)部時鐘電路和復(fù)位電路本章主要基于硬件電路的設(shè)計進(jìn)行了分析討論。同時說明了各部分電路工作原理。尤其是C語言的編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目時是非常理想的工具。本畢業(yè)設(shè)計的主要工作就是軟件的設(shè)計，及程序的編寫與調(diào)試。 主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當(dāng)前溫度值，溫度測量每1s進(jìn)行一次。Y發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗9字節(jié)完？CRC校驗正？確？移入溫度暫存器結(jié)束　NNY初始化調(diào)用顯示子程序1S到？初次上電讀出溫度值溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令NYNY 圖1 主程序流程圖 圖2讀溫度流程圖 讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時需進(jìn)行CRC校驗，校驗有錯時不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖3所示 計算溫度子程序計算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖4所示。程序流程