武汉理工大学毕业设计（论文）
与其它电源复用的引脚，32条I/O引脚。其中8位数据线与地址线低8位同用同一个端口，通过多时分路控制识别，ALE的输出就是用于锁存地址的低8位字节。
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2.2.2.3 80C320的内部总体结构
图2-3表示了详细的总体结构框图，在以小块芯片上，集成了一台微型计算机的各个部位。1个8位中央处理机，通过数据总线（DATA BUS），控制32个输入/输出口与内部各功能寄存器链接在一起，而地址寄存器则通过地址总线(ADDRESS BUS)和P0和P2联接。P1~P3输入/输出口都有与之对应的锁存器。内部数据贮存器共256BYTES，在物理上可以分为3个不同的块：00H~7FH(0~127)单元组成的低128字节的RAM；80H~FFH(128~255)单元组成的高128字节的RAM快；以及128字节的专用寄存器(SFR)块。程序计数器（PROG COUNTER）用于安放下一条要执行的指令地址，是一个6位的专用寄存器，因此寻址范围为0~65535(64KB)，程序计数器在物理上是独立的，不属于内部数据存储器的SFR块。数据指针DPTR是一个16位专用寄存器，既可以作为一个16位寄存器DPTR来处理，也可以作为2个独立的8位寄存器DPTR1和DPTR0来处理。DPRT主要用来保持16位地址，当对64KB尾部数据存贮器空间寻址时，可作为间址寄存器用，如MOVX A，@DPTR。在访问程序存贮器时，DPTR可用作基址寄存器，这时有一条基址+变址方式的指令MOVC A，@A+DPTR,常用于读取存放在程序存贮器内的表格常数。该芯片内部中还有电源控制寄存器器、看门狗寄存器、看门狗计数器、电源功耗控制和复位控制等，当检测到不正常运行时能产生一触发脉冲复位数据采集处理器。
2.3地面自动气象监测仪存贮芯片的选型和介绍
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物理上，单片机80C320有3个存储器空间：片内数据存贮器、片外数据存贮器和片外程序存贮器。在访问这三个不同的逻辑空间时应采用不同形式的指令。因为片内没有程序存贮器，片内数据存贮器有256bytes，所以系统要扩展片外数据存贮区和程序存贮区，图2-4就是80C320外部存贮器的配置图。
2.3.1数据存贮芯片的选型和介绍
数据存贮芯片可分为非记忆和记忆两种，非记忆的存贮芯片只要断电，存放数据就会马上消失，而记忆的存贮芯片在断电的情况下，数据能保存十年以上。本文使用DALLAS公司的DS1644贮存芯片，该存贮器是8位32K Bytes的非易失静态数据存贮器，内置电池，具有记忆功能，数据在正常断电情况下能保存十年以上。而且芯片内置实时日期、星期和时钟，在电路设计中不需要专门增加时钟电路单元，详细描述见时钟设计部分。
2.3.2程序存贮芯片的选型和介绍
在程序存贮芯片中，通用的有光擦出和电擦除两种，光擦除芯片进行重新写入必须进行一次紫外线照射大约30分钟后才可以使用；电擦除芯片只要瞬间加规定的电压就可以完成。本文使用Winbond公司的W27C512存贮芯片，该芯片属于电擦除类型，具有16位地址接口，8位数据接口，一个片选接口和程序使能接口；工作电源为+5V电源供电。正好满足80C320单片机对外16位地址线，8位数据接口的要求。
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2.3.3地址锁存芯片的选型和接受
单片机80C320的地址线低8位A0~A7和8位数据线D0~D7是共用接口P0.0~P0.7,P0.0~P0.7可直接接到其他芯片的数据接口上，而低8位地址A0~A7的信号则隐藏在P0.0~P0.7里，当ALE输出信号为“高”时，低8位地址A0~A7的信号就会出现在P0.0~P0.7接口上，本设计使用74HC573锁存器将这暂时性的地址信号锁住，因此74HC573的输出端Q0~Q7直接看成80C320的低8位地址A0~A7.单片机的PSEN是用来读取外部程序存贮单元的读取控制接口，RD是用来读取外部数据存贮单元的控制接口，WR是用来写入外部数据存贮单元的控制接口；所以单片机外部程序存贮器和数据存贮器分成独立不相关的两个地址空间，但共用地址接口和数据接口，由PSEN与RD、WR加以分别。
2.4地面自动气象监测仪传感器选型和介绍
地面自动气象监测仪主要包括传感器，数据采集、传输、处理等部分，其中最能决定它性能的是气象要素传感器，随着对气候变化研究的深入，这对温度传感器的精度和长期运行稳定性提出了很高的要求；湿度方面存在的主要问题是湿度传感器难以在全湿度两成范围内达到同样的测量准确度，在低温低湿条件下湿度传感器性能变差，响应迟缓，这是世界范围内大气探测的主要难题之一，等待突破；气压方面，由于振筒气压仪和硅压阻气压传感器发展比较成熟，符合自动气象站的观测要求，目前对气压传感器的相关研究较少，但国内生产的气压传感器在精确度、稳定度、可靠性等方面与进口传感器有一定差距；风速、风向方面，传统方向标和风杯的机械结构决定了其系统误差不可避免，且易受恶劣环境影响，而超声波风速仪、横向传感器等固态测风传感器的出现，不仅解决了机械摩擦问题，提高了测量准确度，而且环境适应度大大提高，在恶劣环境下仍可正常工作，成为风速、风向测量的主要发展方向；降水量方面，自动气象站主要是利用翻斗式雨量计对降水量进行观察和记录。
2.4.1温度传感器选型和介绍
电阻式温度传感器是一种物质材料作成的电阻，它会随温度的上升而改变电阻值，如果它随温度的上升而电阻值也显著上升就称为正电阻系数，如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大多数电阻式温度传感器是以金属作成的，其他以白金（Pt）制作成的电阻式温度传感器，精度高、稳定性好，而且耐酸碱、不会变质、线性也好，应用温度范围广，是中低温区最常用的一种
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温度检测器，不仅广泛应用于工业测量，而且被制成各种标准温度计，广受各行各业的采用。
PT100是铂热电阻，实物图如图2-5所示，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。其电阻和温度的变化的关系式如下：R=R0(1+aT),其中a=0.00392，R0为100Ω,T为摄氏温度。
使用铂电阻制成的温度传感器一般采用四线制，PT100要求引出的四根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线二根接到电桥的电源两端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线电阻带来的测量误差，所以工业上一般采用四线制接法。外壳封装一般采用不锈钢，内部填充导热材料和密封材料灌封而成，尺寸小巧，适用于精密仪器、恒温设备、流体管道等温度的测量，非常经济适用。
2.4.2湿度传感器选型和介绍
湿度传感器可采用HMP45A/D传感器，实物图如图2-6所示，该传感器可以同时测量温度和湿度。湿度传感元件采用的是高分子湿敏电容，供电+7~35V DC，输出0~1V电压信号，对应湿度0~100%。本系统中采用直流+12V供电。HMP45D传感器可在现场进行点单或两点校准。内装有传感器和电子元件的传感器探头可被迅速的拆除更换，不影响测量。如有必要，用维萨拉HM141湿度显示器可对HMP45温湿度读数进行现场校验。这一特性意味着无需间断测量即可完成日常监测和校准。HMP45A/D探头可在宽电压条件下操作，耗电量低。这些特性连同探头量程范围大，温度补偿以及满量程的湿度测量范围可适用于各种应用领域。
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