P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 TXD(串行输出) INT0(非)(外部中断0) INT1(非)(外部中断1) T0(定时器0外部输入) T1(定时器1外部输入) WR(外部数据存储器写选通) RD(外部数据存储器读选通)
PSEN: 外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活。
EA/VPP: 访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令,EA必须接GND。为了执行内部程序指令,EA应该接VCC。在flash 编程期间,EA也接收12伏VPP电压。
XTAL1: 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2: 振荡器反相放大器的输出端。 5.1.2、本系统采用的单片最小系统原理图 图5-2为单片机最小系统原理图:
图5-2 单片机最小系统原理图
此单片机最小系统由AT89S52单片机、时钟电路及复位电路组成,时钟电路采用内部时钟利用单片机内部一个高增益的反向放大器,把一个晶振和两个电容器组成的自激震荡电路接到XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)之间。震荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路。本最小系统中晶振采用12M,起振电容采用30pF 。CPU第9管脚复位(RST)功能,本设计具有上电复位功能,主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H
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单元开始执行程序。在单片机最小系统上电时,利用R11和C3充放电原理,以达到实现的单片机最小系统的复位。 5.2DS18B20温度传感器的简介 5.2.1、DS18B20基本知识
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。DS18B20产品的特点:
(1)、只要求一个端口即可实现通信。 (2)、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。 (3)、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。 (4)、测量温度范围在-55。C到+125。C之间。 (5)、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。 (6)、内部有温度上、下限告警设置。 5.2.2、DS18B20的引脚介绍
TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图1,其引脚功能描述见表5-3。
图5-3(DS18B20底视图)
表5-3 DS18B20详细引脚功能描述 序名称 引脚功能描述 号 1 GND 地信号 2 DQ 数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。 3 VDD 可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。 5.2.3、DS18B20的使用方法
由于DS18B20采用的是1-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的双向传输,而对AT89S51单片机来说,硬件上并不支持单总线协议,因此,本设计必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
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图5-4 DS18B20的复位时序
对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后,在15秒之内就得释放单总线,以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程,至少需要60us才能完成。
图5-5 DS18B20的读时序
对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同,当要写0时序时,单总线要被拉低至少60us,保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平,当要写1时序时,单总线被拉低之后,在15us之内就得释放单总线。
图5-6 DS18B20的写时序
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图5-7为DS18B20的程序流程图:
开始 主机发送低脉冲 释放总线 清除标志位 等待回应 标志位置位 初始化完成 图5-7 DS18B20程序流程图
5.2.4、本系统所使用的DS18B20电路 图5-8为DS18B20电路图:
图5-8 DS18B20电路图
5.3、NE555简介及应用 5.3.1、NE555基本知识
555时集成电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖,构思奇巧,用途广泛,备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐,人们将其戏称为伟大的小IC。它有很多优异的性能而且用途极广,它们表现在:第一,定时精度,工作速度和可靠性高;第二,使用的电源电压范围宽,从3V到18V,能和数字电路直接连接;第三,有一定的输出功率,可驱动微电机,指示灯、扬声器,第四,
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结构简单,使用灵活,用途广泛,可组成各种波形的脉冲振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、检测电路、电源变换电路、频率变换电路等,被广泛应用于自动控制,测数,通信等各个领域。
5.3.2、NE555内部结构及引脚说明
图5-9 555时基电路管脚排列图 图5-10 555电路结构方框图 555 芯片引脚图及引脚描述
555 的8 脚是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC 表示;从分压器上看出,上比较器6 脚A1 的5脚接在R1 和R2 之间,所以5 脚的电压固定在2UCC/3 上;下比较器A2 接在R2 与R3 之间,A2 的同相输入端电位被固定在UCC/3 上。
根据555定时器构成单稳态,产生脉冲波形,通过单片机读取高低电平得出频率,通过公式换算得到电阻值。由 5.3.3、本系统使用的NE555电路 如图5-11为NE555电路图:
图5-11 NE555电路图
5.3.4、本系统所使用的NE555电路的工作原理
NE555电路工作原理根据555定时器和外部器件构成无稳态多谐振荡器,电源经R4对电容C充电,使电容两端电压按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc时,输出out为低电平,放电管VT导通,把电容两端电压从(1/3)Vcc上升到(2/3)Vcc这段时
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