表所示:
端口引脚第二功能
P3.0 RXD 串行输入口
P3.1 TXD 串行输出口
P3.2 INT0 外部中断0
P3.3 INT1 外部中断1
P3.4 T0 定时/计数器0外部输入
P3.5 T1 定时/计数器1外部输入
P3.6 WR 写选通
P3.6 RD 读选通
(7)EA/VPP:外部访问允许端。EA端保持低电平时,CPU访问外部程序存储器;EA端保持高电平时,CPU则执行内部程序存储器中的指令。
F1ash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程电压Vpp。
(8)RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
(9)ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
(10)XTAL1:振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
(11) XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2没有十分严格的要求,如果使用石英晶体,推荐电容值为30pF±10pF
2.1.3外接晶振或外部振荡器引脚
XTALl:当外接晶振时,接外部晶体的一个引脚。片内振荡器由一个单级反相器组成,XTALl 为反相器的输入。当外部振荡器提供时钟信号时,则由XTALl 段输入。
XTAL2:接外部晶体的另一个引脚。片内为单级反相器的输出。当由外部时钟源提供时钟信号时,则本引脚浮空。
图 3 时钟电路
2.1.4 AT89S52复位
复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把 PC初始化为0000H,使CPU从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需按复位键重新启动。
MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。复位操作的两种基本形式为上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作;上电或开关复位要求电源接通后,单片机自动复位,并且在单片机运行期间,用开关操作也能使单片机复位。上电后,由于电容C的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作
图4 复位电路
2.2温度测量传感器DS18B20介绍
2.2.1 DS18B20简介
本文所采用的温度传感器是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20,具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,特别适合于构成多点温度测控系统,可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理,而且每片DS18B20都有唯一的产品号并可存入其ROM中,以使在构成大型温度测控系统时在单线上挂任意多个DS18B20芯片。从DS18B20读出或写入DS18B20信息仅需要一根口线,共读写及温度变换功率来源于数据总线,该总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。DS18B20能提供九到十二位温度读数,它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统
2.2.2 DS18B20的引脚、封装和结构
DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,管脚排列如图5。
图中GND为地;I/O为数据输入/输出端(即单线总线),该脚为漏极开路输出,常态下呈高电平;VDD是外部+5V电源端,不用时应接地;NC为空脚。
DS18B20主要性能如下:
(1)零待机功耗;
(2)无须外部器件;
(3)温度以9到12位数字量读出;
(4)独特的单线接口仅需要一个端口进行通信;
(5)用户可定义的非易失性温度报警设置;
(6)多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网;
(7)可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;
(8)报警搜索命令识别标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;
(9)负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
图 5 DS18B20引脚排列
图6所示为DS18B20的内部框图,它主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器(内含便笺式RAM),用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL解发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码(CRC)发生器等七部分。
图 6 DS18B20方框图
2.2.3 寄生电源
寄生电源由二极管VD1、VD2和寄生电容C组成。电源检测电路用于判定供电方式。寄生电源供电时,VDD端接地,器件从单线总线上获取电源。在I/O线呈低电平时,改由C上的电压Vc继续向器件供电。该寄生电源有两个优点:第一,检测远程温度时无需本地电源;第二,缺少正常电源时也能读ROM。若采用外部电源VDD,则通过VD2向器件供电。
2.2.4 温度测量原理
DS18B20通过使用在板(on-board)温度测量专利技术来测量温度。测量电路的方框图如图7所示。
图 7 温度测量电路
DS18B20内部的低温度系数振荡器能产生稳定的频率信号f0,高温度系数振荡器则将被测温度转换成频率信号f。当计数门打开时,DS18B20对f0计数,计数门开通时间由高温度系数振荡器决定。芯片内部还有斜率累加器,可对频率的非线性予以被偿。测量结果存入温度寄存器中。一般情况下的温度值应为9位(符号点1位),可精确0.5℃,但因符号位扩展成高8位,故以16位被码形式读出,表1给出了温度和数字量的关系。
表 1 DS18B20温度数字对应关系
温度℃ 数据输出(二进制) 数据输出(十六进制) +125 00000000 11111010 00FA +25 00000000 00110010 0032 +1/2 00000000 00000001 0001 0 00000000 00000000 0000 -1/2 11111111 11111111 FFFF -25 11111111 11001110 FFCE -55 11111111 10010010 FF92 2.3 四位连体数码管SM410564
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个"8"可分为1位、2位、4位等等数码管;
按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。其引脚如图8所示;SM410564内部电路图如图9所示。
图 8 SM410564引脚图
图9 SM410564内部电路图
数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。
数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮
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