BT13V2X130p32.7683X230p图2.2 DS1302与C51的接口电路
VCC1VCC2RSTSCLKI/O81+5V5P157P166P17
DS1302通过以上两种设计方案的比较,我们可以看到,设计方案二接口简单,计时可靠,综合性能良好。所以选用第二种设计方案。
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2.3 温度测量芯片的选择
DS18B20是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器芯片,具有结构简单、体积小、功耗低、抗干扰能力强、使用简单等优点。它的ROM中存有其芯片的唯一标识码,即任意两个DS18B20的标识码是不同的,特别适合于微处理芯片构成多点温度测控系统。它支持“一线总线”接口,使用户可以轻松地组建传感器网络。其内部采用在板温度测量专利技术,测量范围为-55~+125℃,精度为0.5℃。DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的稳定报警触发器TH和TL、配置寄存器。
该芯片非常适合本设计,予以采用。
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2.4 显示部分的选择
用单片机驱动LED数码管显示有很多方法,按显示方式分有静态显示和动态显示。
2.4.1 静态显示
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能,单片机将所要显示的数据送出去后,数码管始终显示该数据(不变),CPU不再控制LED。到下一次显示时,再传送一次新的显示数据。
静态显示的接口电路采用一个并行口接一个数码管,数码管的公共端按共阴极或共阳极分别接地或接VCC。这种接法,每个数码管都要单独占用一个并行I/O口,以便单片机传送字形码到数码管控制数码管的显示。显然其缺点就是当显示位数多时,占用I/O口过多。
为了解决静态显示I/O口占用过多的问题,可采用串行接口扩展LED数码管的技术。静态显示方式的优点是显示的数据稳定,无闪烁,占用CPU时间少。其缺点是由于数码管始终发光,功耗比较大。
2.4.2 动态显示
动态扫描用分时的方法轮流控制每个显示器的COM端,使每个显示器轮流电亮。在轮流点亮过程中,每位显示器的点亮时间极为短暂,但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,给人的印象就是一组稳定的显示数据。动态驱动一般用于多位LED数码管显示,主要是节省驱动管脚,减少器件
通过以上两种设计方案的比较,我们可以看到,设计方案二可靠,综合性能更好。所以选用第二种设计方案。
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2.5 方案小结
通过上面的方案选择,我使用串行接口时钟芯片DS1302设计时钟电路,使用DS18B20设计温度测量电路。该设计的硬件电路由主控部分(单片机AT89S51)、计时部分(实时时钟芯片DS1302)、测量温度部分(DS18B20)显示部分(动态显示)、电源部分几个部分组成。各部分之间相互协作,构成一个统一的有机整体,实现设计所需求的功能。
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第三章 核心芯片简介
3.1 AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示主要特性:
?与MCS-51 兼容
?4K字节可编程闪烁存储器 ?寿命:1000写/擦循环
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