图2-6 89S51的引脚图
功能说明如下： VCC：供电电压。 GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
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P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器
（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。
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第3章 系统的硬件设计和连接
3.1 MC14433与89S51单片机的接口设计
由于MC14433的A/D转换结果是动态分时输出的BCD码，Q0～Q3HE，DS1～DS4都不是总线式的。因此，MCS-51单片机只能通过并行I/O接口或扩展I/O接口与其相连。对于89S51单片机的应用系统来说，MC14433可以直接和其P1口或扩展I/O口8155/8255相连。下面是MC14433与89S51单片机P1口直接相连的硬件接口，接口电路如图3-1所示。
+5v AD590 3 1 2 1K 0.047uF 1 VA GND VDD24 +5V 2 VREF Q3 23 1 3 VX Q2 22 2 470k 4 R1 Q1 21 3 5 R1/C1 Q0 20 4 6 C1 DS1 19 5 7 C01 DS2 18 6 0.1uF 8 C02 DS3 17 7 0.1uF 9 DU DS4 16 8 10CLK1 /OR 15 9 11 CLK0 EOC14 10 12VEE Vss 13 11 300K -5V MC14433 12 13 0.02uF 14 15 16 17 18 19 20 P1.0 VCC 40 P1.1 89S51 P0.0 39 P1.2 P0.1 38 P1.3 P0.2 37 P1.4 P0.3 36 P1.5 P0.4 35 P1.6 P0.5 34 P1.7 P0.6 33 RST/VPD P0.7 32 P3.0/RxD EA/Vpp 31 P3.1/TxD ALE/PROG30 P3.2/INT0 PSEN 29 P3.3/INT1 P2.7 28 P3.4/T0 P2.6 27 P3.5/T1 P2.5 26 P3.6/WR P2.4 25 P3.7/RD P2.3 24 XTAL2 P2.2 23 XTAL1 P2.1 22 GND P2.0 21
图3-1 MC14433与8031单片机P口直接相连的硬件接口
3.2 显示与报警的设计
3.2.1显示电路
在单片机应用系统设计中，一般都是把键盘和显示器放在一起考虑。本设计是利用89S51的串行口实现键盘/显示器接口。当89S51的串行口未作它用时，使用89S51的串行口来外扩键盘/显示器。应用89S51的串行口方式0的输出方式，在串行口外接移位寄存器74LS164，构成键盘/显示器接口，8个74LS164：74LS164（0）～74LS164（7）作为8位段码输出口，74LS138的
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Y0作为键输入线，Y2作为同步脉冲输出控制线。这种静态显示方式亮度大，很容易作到显示不闪烁。静态显示的优点是CPU不必频繁的为显示服务，因而主程序可不必扫描显示器，软件设计比较简单，从而使单片机有更多的时间处理其他事务。 3.2.2报警电路
报警电路在微型计算机控制系统中，为了安全生产，对于一些重要的参数或系统部位，都设有紧急状态报警系统，以便提醒操作人员注意，或采取紧急措施。其方法就是把计算机采集的数据或记过计算机进行数据处理、数字滤波，标度变换之后，与该参数上下限给定值进行比较，如果高于上限值（或低于下限值）则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示和控制。
本设计采用峰鸣音报警电路。峰鸣音报警接口电路的设计只需购买市售的压电式蜂鸣器，然后通过MCS-51的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动，也可以用一个晶体三极管驱动。在图中，P3.2接晶体管基极输入端。当P3.2输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当P3.2输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。
图3-2是一个简单的使用三极管驱动的峰鸣音报警电路：
图3-2 三极管驱动的峰鸣音报警电路
89S51 P3.2 3.3K 5.6K NPN +5V
PB2130UP002A
三极管驱动的峰鸣音报警电路本设计是为在温湿度测量中对温湿度的上下限超出是的提示报警，接口位于单片机AT89S51的P3.2口，但温湿度过限时，P3.2口被置0，本系统开始工作。
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3.2.3 CD4051多路开关
在本设计中，由于采用了温湿度双量控制，所以在信号采集中将有两个模拟量被提取，这时选用多路开关就是很必要的。此系统选用的是CD4051多路开关，它是一种单片、COMS、8通道开关。该芯片由DTL/TTL-COMS电平转换器，带有禁止端的8选1译码器输入，分别加上控制的8个COMS模拟开关TG组成。CD4051的内部原理框图如图3-3所示
VDD16XCOM
111096ABCINH有禁止电平转换控制的8选1译码器012345677SVSSVGG图3-3 CD4051的内部原理框图
CD4051 引脚功能见图附录1。CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码ABC来决定。其真值表见表1。INH是禁止端，当 INH=1时，各通道均不接通。此外，CD4051还设有另外一个电源端VEE，以作为电平位移时使用，从而使得通常在单组电源供电条件下工作的 CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使这种多路开关可传输峰－峰值达15V的交流信号。例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋5V， VSS=0V，当VGG=－5V时，只要对此模拟开关施加0～5V的数字控制信号，就可控制幅度范围为－5V～＋5V的模拟信号。输出端OUT/IN输出端OUT/IN和各通道的接通关系如表3-1。
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