畢業(yè)設(shè)計---多功能數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作

1、<p><b>　　畢</b></p><p><b>　　業(yè)</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p>　　設(shè)計題目； 多功能數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作</p><p

2、>　　系 別 電氣工程系應(yīng)用電子專業(yè)技術(shù) </p><p>　　班 級 車輛電子092 </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　多功能數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作</p><p><b&

3、gt;　　二、指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　三、設(shè)計內(nèi)容與要求</b></p><p><b>　　1.課題概述</b></p><p>　　1）溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中，溫度常常是表征對象和過程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。傳

4、統(tǒng)的水銀或酒精溫度計來測量溫度,不僅測量時間長、讀數(shù)不方便、而且功能單一,已經(jīng)不能滿足人們在數(shù)字化時代的要求。因此提出一種新型的數(shù)字式溫度測量電路的設(shè)計方案,該方案集成了基于AT89S51的兩位數(shù)碼管顯示溫度測量電路和通過編程的方式來實現(xiàn)實時時鐘的顯示、修改、定時鬧鈴等功能的時鐘電路</p><p>　　2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容與要求</

5、b></p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　1）溫度測量：能夠?qū)崟r顯示當前的環(huán)境溫度</p><p>　　2）時鐘功能：能夠作為時鐘使用，顯示當前時間</p><p>　　3）鬧鐘功能：能夠在設(shè)定時間時鐘時，作為鬧鈴發(fā)生</p><p>　　4）時鐘設(shè)置功能：能

6、夠設(shè)定時鐘，修改當前時間</p><p>　　5）電源電池或直流穩(wěn)壓電源輸入：穩(wěn)壓至9V供電</p><p>　　6）完成控制器的原理圖和PCB板圖的設(shè)計和制作</p><p>　　7）完成軟件程序的編寫與調(diào)試</p><p>　　8）對整機的調(diào)試，完成指定功能</p><p><b>　　設(shè)計要求：<

7、/b></p><p><b>　　1）原理圖規(guī)范</b></p><p>　　2）PCB板圖規(guī)范、布局合理</p><p>　　3）電路板制作工整、美觀</p><p><b>　　4）軟件流程圖標準</b></p><p>　　5）程序采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計、可讀性強<

8、;/p><p><b>　　四、設(shè)計參考書</b></p><p>　　電力電子技術(shù)與應(yīng)用 高等教育出版社</p><p>　　電機控制技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　模擬電子技術(shù) 高等教育出版社</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)

9、 高等教育出版社</p><p>　　單片機C語言程序設(shè)計 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　單片機原理及應(yīng)用 中南大學(xué)出版社</p><p>　　傳感器與檢測技術(shù) 高等教育出版社</p><p>　　五、設(shè)計說明書要求(小四、宋體) </p>&

10、lt;p><b>　　(以下五號、宋體)</b></p><p><b>　　封面</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　內(nèi)容摘要(200~400字左右，中英文)</p><p><b>　　引言</b></p&

11、gt;<p>　　正文（設(shè)計方案比較與選擇，設(shè)計方案原理、計算、分析、論證，設(shè)計結(jié)果的說明及特點）</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　附錄(參考文獻、圖紙、材料清單等)</p><p>　　六、畢業(yè)設(shè)計進程安排</p><p>　　七、畢業(yè)設(shè)計答辯及論文要求(小四、宋體)<

12、;/p><p><b>　　(以下五號、宋體)</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計答辯要求</b></p><p>　　答辯前三天，每個學(xué)生應(yīng)按時將畢業(yè)設(shè)計說明書或畢業(yè)論文、專題報告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。</p><p>　　學(xué)生答辯時對自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容

13、包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻、設(shè)計的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評價。</p><p>　　答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識、設(shè)計與計算方法、實驗方法、測試方法，鑒別學(xué)生獨立工作能力、創(chuàng)新能力。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計論文要求</b></p><p>　　文字要求:說明書要

14、求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯別字，不允許抄襲。</p><p>　　圖紙要求:按工程制圖標準制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光滑，尺寸標注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。</p><p>　　曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標準或工程要求繪制。

15、 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文介紹的是基于STC89C52單片機數(shù)字鐘和數(shù)字溫度計設(shè)計，體現(xiàn)模塊化設(shè)計思想。 論文重點闡述了硬件模塊 ——MCU模塊、溫度的感應(yīng)模塊、時鐘模塊、控制模塊、 顯示模塊的設(shè)計。 軟件同樣采用模塊化設(shè)計， 軟件模塊——中斷模塊、溫度轉(zhuǎn)化模塊、 時間調(diào)整模塊的設(shè)計。 溫度是生產(chǎn)

16、過程和科學(xué)實驗中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。 在生產(chǎn)過程中， 為了高效地進行生產(chǎn)， 必須對它的主要參數(shù)，如溫度、 壓力、 流量等進行有效的控制。 溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當大的比例。溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ) ，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。 傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度 ，這些方法相對比較復(fù)雜，需要比較多的外部硬件支持。 我們用一種相對比較簡單的方式來測量?！S1620是Dallas公司

17、推出的數(shù)字溫度測控器件。 TH和TL寄存器中的溫度報警限設(shè)定值存放在非易失性存儲器中， 掉電后不會丟失。通過三線串行接口，完成溫度值的讀取和TH、TL的設(shè)定。</p><p>　　關(guān)鍵字 ： 微控制器， 數(shù)字控制 ； 溫度計，數(shù)字鐘 STC89C52， DS1620。MAX7219 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><

18、;p>　　this paper introduce is based on STC89C52 a digital clock and digital thermometer design, reflect modular design thought. The paper mainly describes the hardware module-module, temperature sensing MCU module, clo

19、ck module, control module, display module design. The software also modular design, software module-interrupt module, temperature into modules, time to adjust module design. The temperature is the production process and

20、scientific experiments common but also one of the important physical</p><p>　　Key word: micro controller, digital control; The thermometer, a digital clock, STC89C52, DS1620. MAX7219</p><p&

21、gt;<b>　　目錄</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書I</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第1章緒論3</b></p>&

22、lt;p>　　1.1 課題研究價值3</p><p>　　1.2 溫度傳感器的發(fā)展4</p><p>　　第2章 設(shè)計任務(wù)與要求.7</p><p>　　2.1 設(shè)計任務(wù)7</p><p>　　2.2 設(shè)計要求7</p><p>　　第3章 總體設(shè)計方案8</p>&l

23、t;p>　　3.1 多功能數(shù)字溫度計設(shè)計的技術(shù)路線8</p><p>　　3.2 總體設(shè)計分析8</p><p>　　3.3 方案的選擇與設(shè)計9</p><p>　　3.4 方案確定10</p><p>　　第4章 硬件電路設(shè)計10</p><p>　　4.1 原理分析10&l

24、t;/p><p>　　4.2 溫度傳感器DS1620的介紹12</p><p>　　4.3 STC89C52的介紹15</p><p>　　4.4 MAX7219的介紹26</p><p>　　4.5 電路原理圖30</p><p>　　第5章 軟件電路設(shè)計31</p><

25、p>　　5.1 軟件設(shè)計思路31</p><p>　　5.2 軟件驅(qū)動程序設(shè)計31</p><p>　　5.3 調(diào)試的設(shè)備33</p><p>　　5.4 調(diào)試過程：33</p><p>　　第6章 程序……………………………..……………………?！?4</p><p>　

26、　6.1 程序34</p><p>　　6.2 流程圖49</p><p>　　第7章 使用說明50</p><p>　　7.1 使用方法50</p><p>　　7.2 故障分析50</p><p><b>　　總結(jié)與體會52</b></p><p>

27、;<b>　　致謝53</b></p><p><b>　　參考文獻54</b></p><p><b>　　材料清單表55</b></p><p><b>　　實物圖56</b></p><p><b>　　PCB56</b&g

28、t;</p><p><b>　　總原理圖:57</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究價值</p><p>　　溫度測量在物理實驗、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域，尤其在熱學(xué)試驗（如：物體的比熱容、汽化熱、熱功當量、壓強溫度系數(shù)等教學(xué)實驗）中，有特別重

29、要的意義。傳統(tǒng)所使用的溫度計通常都是精度為1℃和0.1℃的水銀、煤油或酒精溫度計。這些溫度計的刻度間隔通常都很密，不容易準確分辨，讀數(shù)困難，而且他們的熱容量還比較大，達到熱平衡所需的時間較長，因此很難讀準，并且使用非常不方便。數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確等優(yōu)點，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準確的場所，或科研實驗室使用。目前溫度計的發(fā)展很快，從原始的玻璃管溫度計發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計、

30、熱電偶溫度計、數(shù)字溫度計、電子溫度計等等，溫度計中傳感器是它的重要組成部分，它的精度、靈敏度基本決定了溫度計的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。傳感器應(yīng)用極其廣泛，目前已經(jīng)研制出多種新型傳感器。但是，作為應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計人員需要根據(jù)系統(tǒng)要求選用適宜的傳感器，并與自設(shè)計的系統(tǒng)連接起來，從而構(gòu)成性能優(yōu)良的監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　20世紀90年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器，其測溫精度較低

31、，分辨力只能達到1℃。目前，國外已相繼推出多種高速度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是9～12位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨力一般可達0.5～0.0625℃。由美國DALLAS半導(dǎo)體公司新研制的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器，能輸出13位二進制數(shù)據(jù)，其分辨力高達0.03125℃，測溫精度為±0.2℃。為了提高多通道智能溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。以AD7817型5通道智能溫度傳感器為例，它對本

32、地傳感器、每一路遠程傳感器的轉(zhuǎn)換時間分別僅為27μs、9μs。Maxim公司生產(chǎn)的DS1620，DS1620是直接數(shù)字輸出的溫度傳感器，采用DS1620不需要在STC89C52系統(tǒng)中擴展A/D轉(zhuǎn)換器，因此可以降低電路的復(fù)雜性。DS1620是一片8引腳的片內(nèi)建有溫度測量并轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的集成電路，他集溫度傳感、溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸、溫度控制等功能于一體。測溫范圍：-55～+125℃，精度為0.5℃。該芯片非常容易與單片機連接，實現(xiàn)溫度的測控應(yīng)

33、用，單獨做溫度控制器使用時，可不用外加其他輔</p><p>　　1.2 溫度傳感器的發(fā)展</p><p>　　溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下3個階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)；主要是能夠進行非電量和電量之間轉(zhuǎn)換；模擬集成溫度傳感器/控制器；智能溫度傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 </p>&

34、lt;p>　　傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器——熱電偶傳感器：熱電偶傳感器是工業(yè)測量中應(yīng)用最廣泛的一種溫度傳感器，它與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響，具有較高的精度；測量范圍廣，可從-50~1600℃進行連續(xù)測量,特殊的熱電偶如金鐵——鎳鉻，最低可測到-269℃，鎢——錸最高可達2800℃。</p><p>　　模擬集成溫度傳感器：集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。

35、模擬集成溫度傳感器是在20世紀80年代問世的，它將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出等功能。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一（僅測量溫度）、測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。</p><p>　　智能溫度傳感器：智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器）是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和

36、自動測試技術(shù)的結(jié)晶。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、A/D傳感器、信號處理器、存儲器（或寄存器）和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器（CPU）、隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。智能溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器（MCU），并且可通過軟件來實現(xiàn)測試功能，即智能化取決于軟件的開發(fā)水平。智能溫度傳感器包括數(shù)字溫度傳感器和石英溫度傳感器。數(shù)

37、字溫度傳感器被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測溫計、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中。用石英作為溫度傳感器的數(shù)字溫度計可實現(xiàn)多種功能：用于熱化療儀中對藥液的溫度進行測量，能獲得較好的測溫效果；用于溫度檢測系統(tǒng)，測溫系統(tǒng)可用于各行各業(yè)中。比如：可用于溫室大棚的溫度檢測，當溫度過高就產(chǎn)生報警信號；在輪胎生產(chǎn)中,進行的溫度檢測。</p><p>　　進入21世紀后，數(shù)字溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性

38、、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。</p><p>　　提高測溫精度和分辨力：20世紀90年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器，其測溫精度較低，分辨力只能達到1℃。目前，國外已相繼推出多種高速度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是9～12位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨力一般可達0.5～0.0625℃。由美國DALLAS半導(dǎo)體公司新研制的DS1624型高分辨力智能溫度

39、傳感器，能輸出13位二進制數(shù)據(jù)，其分辨力高達0.03125℃，測溫精度為±0.2℃。為了提高多通道智能溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。以AD7817型5通道智能溫度傳感器為例，它對本地傳感器、每一路遠程傳感器的轉(zhuǎn)換時間分別僅為27μs、9μs。</p><p>　　增加測試功能：新型智能溫度傳感器的測試功能也在不斷增強。例如，DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日歷

40、時鐘（RTC），使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能，利用芯片內(nèi)部256字節(jié)的E2PROM存儲器，可存儲用戶的短信息。另外，智能溫度傳感器正從單通道向多通道的方向發(fā)展，這就為研制和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。智能溫度傳感器都具有多種工作模式可供選擇，主要包括單次轉(zhuǎn)換模式、連續(xù)轉(zhuǎn)換模式、待機模式，有的還增加了低溫極限擴展模式，操作非常簡便。對某些智能溫度傳感器而言，主機(外部微處理器或單片機)還可通過相應(yīng)的寄存器來設(shè)定其

41、A/D轉(zhuǎn)換速率(典型產(chǎn)品為MAX7219)，分辨力及最大轉(zhuǎn)換時間(典型產(chǎn)品為DS1624)。智能溫度控制器是在智能溫度傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。典型產(chǎn)品有DS1620、TCN75、LM76、MAX7219。智能溫度控制器適配各種微控制器，構(gòu)成智能化溫控系統(tǒng)；它們還可以脫離微控制器單獨工作，自行構(gòu)成一個溫控儀。</p><p>　　總線技術(shù)的標準化與規(guī)范化：目前，智能溫度傳感器的總線技術(shù)也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化，所采

42、用的總線主要有單線(1-Wire)總線、I2C總線、Emboss總線和dpi總線。溫度傳感器作為從機可通過專用總線接口與主機進行通信。</p><p>　　可靠性及安全性設(shè)計：傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器大多采用積分式或逐次比較式轉(zhuǎn)換技術(shù)，其噪聲容限低，抑制混疊噪聲及量化噪聲的能力比較差。新型智能溫度傳感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ－Δ式A／Ｄ轉(zhuǎn)換器，它能以很高的采樣速率和很低的采樣分

43、辨力將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再利用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù)，來提高有效分辨力。Σ－Δ式A／D轉(zhuǎn)換器不僅能濾除量化噪聲，而且對外圍元件的精度要求低；由于采用了數(shù)字反饋方式，因此比較器的失調(diào)電壓及零點漂移都不會影響溫度的轉(zhuǎn)換精度。這種智能溫度傳感器兼有抑制串模干擾能力強、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點。為了避免在溫控系統(tǒng)受到噪聲干擾時產(chǎn)生誤動作，在AD7416/7417/7817、LM75／76、MAX6625／6626等智能溫度

44、傳感器的內(nèi)部，都設(shè)置了一個可編程的“故障排隊(fault queue)”計數(shù)器，專用于設(shè)定允許被測溫度值超過上、下限的次數(shù)。僅當被測溫度連續(xù)超過上限或低于下限的次數(shù)達到或超過所設(shè)定的次數(shù)n(n=1~4)時，才能觸發(fā)中斷端。若故障次數(shù)不滿足上述條件或故障不是連續(xù)發(fā)生的，故障計數(shù)器就復(fù)位而不會觸發(fā)中斷端</p><p>　　為防止因人體靜電放電(ESD)而損壞芯片。一些智能溫度傳感器還增加了ESD保護電路，一般可承受

45、1000~4000V的靜電放電電壓。通常是將人體等效于由100PF電容和1.2K歐姆電阻串聯(lián)而成的電路模型，當人體放電時，TCN75型智能溫度傳感器的串行接口端、中斷／比較器信號輸出端和地址輸入端均可承受1000V的靜電放電電壓。</p><p>　　最新開發(fā)的智能溫度傳感器(例如MAX6654、LM83)還增加了傳感器故障檢測功能，能自動檢測外部晶體管溫度傳感器(亦稱遠程傳感器)的開路或短路故障。MAX6654

46、還具有選擇“寄生阻抗抵消”(Parasitic Desistance Cancellation，英文縮寫為PRC)模式，能抵消遠程傳感器引線阻抗所引起的測溫誤差，即使引線阻抗達到100歐姆，也不會影響測量準確度。遠程傳感器引線可采用普通雙絞線或者帶屏蔽層的雙絞線。</p><p>　　第2章 設(shè)計任務(wù)與要求.</p><p><b>　　2.1設(shè)計任務(wù)</b><

47、/p><p>　　1查閱相關(guān)文獻資料，了解數(shù)字溫度計程序的原理，能夠運用C語言進行數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作。</p><p>　　2設(shè)計基于C語言的數(shù)字溫度計的控制系統(tǒng)硬件部分，畫出控制系統(tǒng)硬件框圖，設(shè)計數(shù)字溫度計的控制系統(tǒng)的軟件部分，首先根據(jù)數(shù)字溫度計所需的具體功能設(shè)計好程序流程圖，包括控制流程圖、控制時序圖、梯形圖程序設(shè)計；根據(jù)設(shè)計的程序流程圖寫出代碼，并進行代碼編譯的調(diào)試。</p&g

48、t;<p>　　3根據(jù)總體的方案設(shè)計，包括完成的硬件部分和軟件部分來選擇合適的元器件；根據(jù)硬件電路圖進行硬件電路板的制作并調(diào)試硬件。</p><p>　　4把設(shè)計好的軟件代碼燒入硬件中，然后進行總體調(diào)試，直至原先預(yù)定要實現(xiàn)的功能完全實現(xiàn)為止。</p><p>　　5設(shè)計出系統(tǒng)方框圖、單元圖、原理總圖；畫出控制程序流程圖，以及編寫完整的程序代碼；撰寫硬件系統(tǒng)總體說明、硬件接線圖

49、、控制程序、其他附件及圖紙。</p><p>　　6完成論文的撰寫，根據(jù)格式要求和范文要求，先把目錄確定，再根據(jù)目錄的章節(jié)把具體內(nèi)容撰寫好，以此完成整篇論文。</p><p><b>　　2.2設(shè)計要求</b></p><p>　　通過集成數(shù)字溫度傳感器DS1620來實現(xiàn)溫度的采集，DS1620自帶9位A/D轉(zhuǎn)換器，可以直接輸出精度比較高的數(shù)字

50、量溫度值。DS1620的轉(zhuǎn)換數(shù)率為0.5ms，測量的溫度范圍為-55℃～+125℃，測量溫度精度為0.5℃，供電電壓為2.7 V～5.5V，所以可以用它來實現(xiàn)比較理想的溫度測量。設(shè)計中還包括顯示驅(qū)動電路的設(shè)計，用Maxim公司生產(chǎn)的一款高性能8位共陰極數(shù)碼管驅(qū)動芯片MAX7219，MAX7219和單片計算機連接有三條引線（DIN、CLK、LOAD），采用16位數(shù)據(jù)串行移位接收方式。溫度和時鐘顯示分別采用2位、4位的共陰極數(shù)碼管。按鍵部分

51、采用4個上拉按鍵，用于實現(xiàn)時間的修改、鬧鐘的設(shè)定等功能。單片機的最小系統(tǒng)包括晶振電路和復(fù)位電路。電源系統(tǒng)采用MC7805作為電源的電路，輸出5V的供電電壓。</p><p><b>　　實現(xiàn)功能如下：</b></p><p>　　1溫度測量：能夠?qū)崟r顯示當前的環(huán)境溫度；</p><p>　　2時鐘功能：能夠作為時鐘使用，顯示當前時間；</

52、p><p>　　3鬧鐘功能：能夠在設(shè)定時間時鐘時，作為鬧鈴發(fā)生；</p><p>　　4時鐘設(shè)置功能：能夠設(shè)定時鐘，修改當前時間；</p><p>　　第3章 總體設(shè)計方案</p><p>　　3.1多功能數(shù)字溫度計設(shè)計的技術(shù)路線</p><p>　　多功能數(shù)字溫度計的原理為通過溫度傳感器測量溫度，再通過單片機控制LED

53、數(shù)碼管顯示溫度和時間。</p><p>　　主要包括以下幾個部分：</p><p>　　核心處理器：為STC89C52的最小系統(tǒng)，作為數(shù)字溫度計的計算處理設(shè)備。</p><p>　　溫度傳感器：采用Maxim公司生產(chǎn)的DS1620直接數(shù)字輸出的溫度傳感器。</p><p>　　溫度顯示設(shè)備：采用一個兩位的共陰數(shù)碼管作為溫度顯示設(shè)備。本設(shè)計中只

54、考慮0到100攝氏度之間的溫度顯示，所以采用兩個數(shù)碼管顯示溫度值。</p><p>　　時間顯示設(shè)備：采用一個四位的共陰數(shù)碼管作為時鐘顯示設(shè)備，四位分別顯示小時和分鐘。</p><p>　　數(shù)碼管驅(qū)動芯片：為了降低系統(tǒng)復(fù)雜性，減小單片機引腳資源的使用，采用MAX7219作為數(shù)碼管設(shè)備的驅(qū)動芯片，MAX7219芯片是一個專門的8位LED顯示驅(qū)動的串行接口芯片，可以獨立于單片機對數(shù)碼管進行掃描

55、顯示驅(qū)動。 </p><p><b>　　3.2總體設(shè)計分析</b></p><p>　　本課題設(shè)計的是以STC89C52單片機，DS1620溫度傳感器，MAX7219數(shù)碼管驅(qū)動芯片為核心，采用兩個四位數(shù)碼管顯示，輔以必要電路，共同構(gòu)成的一個具有多功能的數(shù)字溫度計。該系統(tǒng)能夠準確的顯示時間、調(diào)整時間、鬧鐘報時并能夠?qū)r鐘所在的環(huán)境溫度進行測量顯示。</p>

56、<p>　　主程序進行初始化，其他的程序選擇模塊式的方式。首先對每個模塊進行調(diào)試, 當模塊調(diào)試成功后，逐一的加入主程序中，最后完成整個軟件部分的設(shè)計。</p><p>　　3.3 方案的選擇與設(shè)計</p><p>　　3.3.1方案一：采用FPGA控制</p><p>　　FPGA是一種高密度的可編程邏輯器件,自從Exiling公司1985年推出第一片

57、FPGA以來,FPGA的集成密度和性能提高很快,其集成密度最高達500萬門/片以上,系統(tǒng)性能可達200MHz。由于FPGA器件集成度高,方便易用,開發(fā)和上市周期短,在數(shù)字設(shè)計和電子生產(chǎn)中得到迅速普及和應(yīng)用,并一度在高密度的可編程邏輯器件領(lǐng)域中獨占鰲頭。</p><p>　　但是而基于 SRAM編程的FPGA,其編程信息需存放在外部存儲器上 ,需外部存儲器芯片 ,且使用方法復(fù)雜 ,保密性差，而其對于一個簡單的多功能

58、數(shù)字溫度計而言，實用FPGA有點大材小用，成本太高。</p><p>　　3.3.2方案二：采用ATMEL公司的STC89C52單片機</p><p>　　STC89C52是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程／擦除只讀存儲器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory) 8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存

59、儲技術(shù)制造，并且與80C51引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。芯片上的FPEROM允許在線編程或采用通用的非易失存儲編程器對程序存儲器重復(fù)編程。AT89S51（以下簡稱 89C51）將具有多種功能的8位 CPU與FPEROM結(jié)合在一個芯片上，為很多嵌入式控制應(yīng)用提供了非常靈活而又價格適宜的方案，其性能價格比較高。ATMEL公司的功能強大，低價位STC89C52單片機可提供許多高性價比的應(yīng)用場合。單片機廣泛用于智能產(chǎn)品，智能儀表，測控技術(shù)，智能接口

60、等，具有操作簡單，實用方便，價格便宜等優(yōu)點，而其中STC89C52以MCS-52為內(nèi)核，是單片機中最典型的代表，應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。</p><p>　　3.3.3采用DS18b20溫度傳感器</p><p>　　DS18B20 數(shù)字溫度計以 9 位數(shù)字量的形式反映器件的溫度值。 DS18B20 通過一個單線接口發(fā)送或接收信息，因此在中央微處理器和 DS18B20 之間僅需一條連接線（加上

61、地線）。用于讀寫和溫度轉(zhuǎn)換的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無需外部電源。 因為每個 DS18B20都有一個獨特的片序列號， 所以多只 DS18B20 可以同時連在一根單線總線上，這樣就可以把溫度傳感器放在許多不同的地方。這一特性在 HVAC 環(huán)境控制、探測建筑物、儀器或機器的溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面非常有用。</p><p><b>　　3.4 方案確定</b></p><

62、;p>　　通過以上兩種方案論證和比較，從設(shè)計的實用性，方便性和成本出發(fā)，選擇了以STC89C52單片機作為中央處理器，DS1620溫度傳感器為主要器件進行此項目的設(shè)計。</p><p>　　經(jīng)過對比以及我們在日常教學(xué)中采用的是采用STC89C52，同時為提高我們對外圍電路的焊接等技術(shù)，提高綜合能力，我們選擇使用STC89C52單片機。</p><p>　　第4章 硬件電路設(shè)計<

63、/p><p><b>　　4.1原理分析</b></p><p>　　此項目設(shè)計一個具備溫度計和時鐘的功能的多功能數(shù)字溫度計，該系統(tǒng)由以下幾個部分組成：單片機、溫度傳感器、顯示設(shè)備、鍵盤輸入幾部分組成。多功能數(shù)字溫度計的原理十分簡單，即通過溫度傳感器測量溫度，通過單片機采集后在LED數(shù)碼管上顯示出來，同時，該溫度計還兼有時鐘的功能。</p><p>

64、;<b>　　4.1.1電源電路</b></p><p>　　為了降低成本，該多功能數(shù)字溫度計采用了MC7805作為電源芯片MC7805是使用最為廣泛的一種電源穩(wěn)壓芯片，各大芯片公司都有生產(chǎn)或具有兼容產(chǎn)品。從芯片的手冊上可知，MC7805能夠?qū)?～30V的輸入電壓穩(wěn)壓至5V輸出，但是由于MC7805不是開關(guān)電源，而是線性穩(wěn)壓電源，因此多余的電壓都將轉(zhuǎn)換為熱能被消耗，導(dǎo)致芯片發(fā)熱，因此MC78

65、05的輸入電壓不宜太高。 采用MC7805作為電源的電路，其中BAT是電池電源輸入端，一般為9V。</p><p>　　4.1.2 蜂鳴器電路</p><p>　　本設(shè)計采用軟件處理電路，利用有緣蜂鳴器進行報警輸出，采用直流供電，當顯示的分與秒相與為零時，蜂鳴器嘀一聲；當當前與鬧鐘時間相等時，蜂鳴器連續(xù)響。</p><p>　　蜂鳴器通過PNP管連接到單片機的P2.

66、7口，三極管在這里起到了放大作用，以保證有足夠的電流驅(qū)動蜂鳴器進行報警。蜂鳴器硬件電路圖如下：</p><p><b>　　蜂鳴器電路圖</b></p><p>　　4.1.3 鍵盤電路</p><p>　　由于多功能數(shù)字溫度計具備時鐘的功能，因此需要具有設(shè)置時鐘的按鍵輸入設(shè)備，在本章案例中采用4個按鍵作為輸入設(shè)備，與STC89C52的P0_0

67、～P0_3相連，其電路如圖所示。</p><p><b>　　按鍵電路</b></p><p>　　4.1.4 時鐘電路</p><p>　　時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。時鐘電路是單片機的心臟，它控制著單片機的心臟

68、！典型值有6MHz和12MHz，單片機內(nèi)部有一個反相放大器，XTAL1和XTAL2分別為反相放大器的輸入與輸出端，外接定時反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時鐘送至單片機的內(nèi)部各個部件。時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，在單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。而在芯片外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，這就是單片機的時鐘電路。&

69、lt;/p><p><b>　　時鐘電路</b></p><p><b>　　4.1.5復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位電路是單片機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或者操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也

70、需要按復(fù)位鍵以重新啟動。單片機在啟動運行時都需要復(fù)位，使CPU和其他部件處于一種確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。其電路圖如圖所示：</p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p>　　4。２溫度傳感器DS1620的介紹 </p><p>　　DS1620功能概述</p><p>　　DS1620是Da

71、llas公司推出的數(shù)字溫度測控器件。 2.7~ 5.0V供電電壓，測量溫度范圍為-55~+125℃，9位數(shù)字量表示溫度值，分辨率為0.5℃。在0~+70℃精確度為0.5℃， -40~0℃和+70~+85℃精確度為1℃，-55~-40℃和+85~ +125℃精確度為2℃。TH和TL寄存器中的溫度報警限設(shè)定值存放在非易失性存儲器中，掉電后不會丟失。通過三線串行接口，完成溫度值的讀取和TH、TL的設(shè)定。DS1620的外圍接線簡單，使用靈活。

72、使用時請注意它的測量范圍及精度能否滿足要求。用作熱繼電器使用時必須寫入控制寄存器操作模式和TH、TL寄存器的溫度設(shè)定值。</p><p>　　4.2.2DS1620引腳功能說明</p><p>　　DS1620采用8腳DIP封裝或8腳SOIC封裝。引腳排列如圖1所示，引腳功能說明如表1所列。</p><p>　　表1 DS1620引腳功能說明</p>

73、<p>　　4.2.3 DS1620溫度值數(shù)據(jù)格式</p><p>　　DS1620的溫度值為9位數(shù)字量，數(shù)據(jù)用補碼表示，最低位表示0.5℃。通過三線傳送數(shù)據(jù)時，低位在前，高位在后。DS1620讀出或?qū)懭氲臏囟葦?shù)據(jù)值可以是9位的字（在第9位后將置為低電平），也可以作為兩個8位字節(jié)的16位字。這時高7位為無關(guān)位。這種方式在8位單片機中處理是比較方便的。</p><p>　　4.

74、2.4 DS1620的操作和控制</p><p>　　控制/狀態(tài)寄存器用于決定DS1620在不同場合的操作方式，也指示溫度轉(zhuǎn)換時的狀態(tài)?？刂?狀態(tài)寄存器的定義如下。DONE THF TLF NVB 1 0 CPU</p><p><b>　　1SHOT</b></p><p>　　DONE：溫度轉(zhuǎn)換完標志。“1”

75、轉(zhuǎn)換完成，“0”轉(zhuǎn)換進行中。</p><p>　　THF：溫度過高標志。溫度高于或等于TH寄存器中的設(shè)定值時變?yōu)椤?”。當THF為“1”后，即使溫度降到TH以下，THF值也仍為“1”。可以通過寫入“0”或斷開電源來清除這個標志。</p><p>　　TLF：溫度過低標志。溫度低于或等于TL寄存器中的設(shè)定值時變?yōu)椤?”。當TLF為“1”后，即使溫度升高到TL以上，TLF值也仍為“1”?？梢酝?/p>

76、過寫入“0”或斷開電源來清除這個標志。</p><p>　　NVB：非易失性存儲器忙標志?！?”表示正在向存儲器中寫入數(shù)據(jù)；“0”表示存儲器不忙。寫入存儲器要10ms時間。</p><p>　　CPU：CPU使用標志?！?”表示使用CPU，DS1620和CPU通過三線制進行數(shù)據(jù)傳輸；“0”表示不使用CPU，當不使用CPU時， 接低電平，CLK/作為轉(zhuǎn)換控制使用。這一位存放在非易失存儲器中，

77、允許至少 50 000次寫操作。</p><p>　　1SHOT：一次突發(fā)模式。“1”時按轉(zhuǎn)換協(xié)議進行一次轉(zhuǎn)換；“0”時連續(xù)轉(zhuǎn)換。這一位存放在非易失性存儲器中，允許至少50 000次寫操作。</p><p>　　表2 DS1620的幾個典型溫度和數(shù)字量對應(yīng)關(guān)系</p><p><b>　　(1)單獨工作模式</b></p><

78、;p>　　在這種工作模式下，DS1620作為熱繼電器使用，常用連續(xù)轉(zhuǎn)換方式，可在沒有CPU參與下工作。預(yù)先必須寫入控制寄存器操作模式和TH、TL寄存器的溫度設(shè)定值，CLK/用作轉(zhuǎn)換開始控制端。要注意：這種工作模式下，控制/狀態(tài)寄存器的CPU標志位必須設(shè)為“0”。為了使CLK/作轉(zhuǎn)換控制，必須為低電平。如果CLK/被拉低，且在10ms以內(nèi)置高，則產(chǎn)生一次轉(zhuǎn)換；如果CLK/保持低，則DS1620連續(xù)進行轉(zhuǎn)換。當CPU為“0”時，轉(zhuǎn)換由

79、CLK/控制，而不受1SHOT控制位的限制。</p><p>　　DS1620有三個溫度觸發(fā)控制端。當DS1620的溫度高于或等于TH寄存器設(shè)定值時，THIGH輸出為高電平；當溫度低于或等于TL寄存器設(shè)定值時，TLOW輸出高電平；當溫度高于TH寄存器設(shè)定值時，TCOM輸出為高電平，直到溫度下降到TL寄存器設(shè)定值以下時才會變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p>　　(2)三線串行通信模式</p&

80、gt;<p>　　三線制由三個信號線組成：（復(fù)位）、CLK（時鐘）和DQ（數(shù)據(jù)）。數(shù)據(jù)傳輸在由低電平變?yōu)楦唠娖胶箝_始。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，使變?yōu)榈碗娖綍K止數(shù)據(jù)傳輸。時鐘由一序列上升沿和下降沿組成。DS1620輸入、輸出數(shù)據(jù)時，都必須是上升沿數(shù)據(jù)有效。讀寫數(shù)據(jù)時低位在前，高位在后。</p><p>　　4.2.5 DS1620的應(yīng)用</p><p>　　4.2.5.1 無CP

81、U參與下的應(yīng)用</p><p>　　DS1620有三個溫度觸發(fā)輸出，都可作為溫控端使用，用于控制加熱或制冷裝置。在設(shè)置控制/狀態(tài)寄存器以及TH和TL寄存器內(nèi)容后，DS1620可在脫離CPU的情況下單獨作溫控器使用。圖4是用THIGH作控制的應(yīng)用實例。當環(huán)境溫度高于TH寄存器的溫度設(shè)定值后，THIGH輸出為高，2N7000導(dǎo)通，啟動風(fēng)扇散熱；當環(huán)境溫度低于TH寄存器的設(shè)定值后，THIGH輸出為低電平，2N7000截

82、止，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。</p><p>　　4.2.5.2 有CPU參與</p><p>　　圖5是用STC89C52單片機作CPU來操作DS1620的。單片機的P1口連接DS1620的三線通信接口：P1.1接DQ，P1.2接CLK/，P1.3接。</p><p>　　4.3 STC89C52的介紹</p><p><b>　　4.3．

83、1主要性能</b></p><p>　　與MCS-52單片機產(chǎn)品兼容 、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程FLASH存儲器、 1000次擦寫周期、 全靜態(tài)操作：0Hz～33MHz 、 三級加密程序存儲器 、 32個可編程I/O口線 、三個16位定時器/計數(shù)器 八個中斷源 、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數(shù)據(jù)指針 、斷電標識符。 </p><

84、;p><b>　　4.3.2功能描述</b></p><p>　　STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用ATMel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng) 可編程Flash

85、，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。 </p><p>　　STC89C52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，C

86、PU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止</p><p>　　4.3.4內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能</p><p><b>　　引腳描述</b></p><p>　　VCC： 電源電壓</p><p>&l

87、t;b>　　GND： 接地</b></p><p>　　P0 口： P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。</p><p>　　當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0不具有內(nèi)部上拉電阻。</p><p>　　在fl

88、ash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 </p><p>　　P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。</p><p&

89、gt;　　此外，P1.0和P1.1分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時器/計數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。</p><p>　　在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p>　　P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內(nèi)部

90、上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。</p><p>　　在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 </p>&l

91、t;p>　　在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。</p><p>　　P3 口P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動4 個 TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 </p><p>　　P3口

92、亦作為STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 </p><p>　　在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。 </p><p>　　此外，P3口還接收一些用于FLASH編程和程序校驗的控制信號。 </p><p>　　RST: 復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位。</p>&

93、lt;p>　　ALE/PROG: 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。</p><p>　　一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時</p><p>　　將跳過一個ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PRO

94、G）。</p><p>　　如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。 </p><p>　　PSEN:程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當STC89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）

95、時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。 </p><p>　　EA/VPP:外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Acc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。FLASH存儲器編程時，該引腳加上

96、+12V的編程允許電源App，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓App。 </p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 </p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 </p><p>　　4.3.5特殊功能寄存器</p><p>　　特殊功能寄存器（SFR）的地址空間映象如表1所示。并不是

97、所有的地址都被定義了。片上沒有定義的地址是不能用的。讀這些地址，一般將得到一個隨機數(shù)據(jù)；寫入的數(shù)據(jù)將會無效。</p><p>　　用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“1”。由于這些寄存器在將來可能被賦予新的功能，復(fù)位后，這些位都為“0”。 </p><p>　　定時器 2 寄存器：寄存器T2CON 和T2MOD 包含定時器2 的控制位和狀態(tài)位，寄存器對RCAP2H和RCAP2L是定時器2

98、的捕捉/自動重載寄存器。 </p><p>　　中斷寄存器：各中斷允許位在IE寄存器中，六個中斷源的兩個優(yōu)先級也可在IE中設(shè)置。 </p><p>　　表2 T2CON：定時器/計數(shù)器2控制寄存器 </p><p>　　T2CON 地址為0C8H 復(fù)位值：0000 0000B位可尋址 </p><p>　　4.3.6雙數(shù)據(jù)指針寄存器：<

99、/p><p>　　為了更有利于訪問內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，系統(tǒng)提供了兩路16位數(shù)據(jù)指針寄存器：位于SFR中82H~83H的DP0和位于84H～85。特殊寄存器AUXR1中DPS＝0 選擇DP0；DPS=1 選擇DP1。用戶應(yīng)該在訪問數(shù)據(jù)指針寄存器前先初始化DPS至合理的值。 </p><p>　　表 3a AUXR：輔助寄存器 </p><p>　　AUXR 地址：8EH

100、 復(fù)位值：XXX00XX0B不可位尋址</p><p><b>　　預(yù)留擴展用 </b></p><p>　　DISALE ALE使能標志位 </p><p>　　DISALE 操作方式 </p><p>　　0 ALE 以1/6晶振頻率輸出信號 </p><p>　　1

101、ALE 只有在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時激活 </p><p>　　DISRTO 復(fù)位輸出標志位 </p><p><b>　　DISRTO </b></p><p>　　0 看門狗（WDT）定時結(jié)束，Reset 輸出高電平 </p><p>　　1 Reset 只有輸入 </p>&l

102、t;p>　　WDIDLE 空閑模式下WDT 使能標志位 </p><p><b>　　WDIDLE </b></p><p>　　0 空閑模式下，WDT繼續(xù)計數(shù) </p><p>　　1 空閑模式下，WDT停止計數(shù) </p><p>　　掉電標志位：掉電標志位（POF）位于特殊寄存器PCON的第四位（

103、PCON.4）。上電期間POF置“1”。POF可以軟件控制使用與否，但不受復(fù)位影響。 </p><p>　　表 3b AUXR1：輔助寄存器1 </p><p>　　AUXR1 地址：A2H 復(fù)位值：XXXXXXX0B </p><p><b>　　預(yù)留擴展用 </b></p><p>　　DPS 數(shù)據(jù)指針選擇

104、位 </p><p>　　0 選擇DPTR寄存器DP0L和DP0H </p><p>　　1 選擇DPTR寄存器DP1L和DP1H </p><p>　　4.3.7 存儲器結(jié)構(gòu)</p><p>　　STC89C52器件有單獨的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以64K尋址。 </p><p&

105、gt;<b>　　程序存儲器</b></p><p>　　如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。 </p><p>　　對于 89C52，如果EA 接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。 </p><p><b>　　數(shù)據(jù)存儲器</b&g

106、t;</p><p>　　STC89C52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 </p><p>　　當一條指令訪問高于7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定CPU 訪問高128 字節(jié)RAM 還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（SFR）。 </p><p>

107、;　　例如，下面的直接尋址指令訪問0A0H（P2口）存儲單元MOV 0A0H , #data使用間接尋址方式訪問高128 字節(jié)RAM。例如，下面的間接尋址方式中，R0 內(nèi)容為0A0H，訪問的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口（它的地址也是0A0H）。 </p><p>　　MOV @R0 , #data堆棧操作也是簡介尋址方式。因此，高128字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也可用于堆?？臻g。 、</p><p

108、>　　4.3.8 看門狗定時器</p><p>　　WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。WDT 由13位計數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時器復(fù)位存儲器（WDTRST）構(gòu)成。WDT 在默認情況下無法工作；為了激活WDT，用戶必須往WDTRST 寄存器（地址：0A6H）中依次寫入01EH 和0E1H。當WDT激活后，晶振工作，WDT在每個機器周期都會增加。WDT計時周期依賴于外部時鐘頻率。除了復(fù)位（硬件復(fù)位

109、或WDT溢出復(fù)位），沒有辦法停止WDT工作。當WDT溢出，它將驅(qū)動RSR引腳一個高電平輸出。 </p><p><b>　　WDT的使用</b></p><p>　　為了激活WDT，用戶必須向WDTRST寄存器（地址為0A6H的SFR）依次寫入0E1H和0E1H。當WDT激活后，用戶必須向WDTRST寫入01EH和0E1H喂狗來避免WDT溢出。當計數(shù)達到8191（1F

110、FFH）時，13 位計數(shù)器將會溢出，這將會復(fù)位器件。晶振正常工作、WDT激活后，每一個機器周期WDT 都會增加。為了復(fù)位WDT，用戶必須向WDTRST 寫入01EH 和0E1H（WDTRST 是只讀寄存器）。WDT 計數(shù)器不能讀或?qū)憽?</p><p>　　當WDT 計數(shù)器溢出時，將給RST 引腳產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖輸出，這個復(fù)位脈沖持續(xù)96個晶振周期（TOSC），其中TOSC=1/FOSC。為了很好地使用WDT，應(yīng)

111、該在一定時間內(nèi)周期性寫入那部分代碼，以避免WDT復(fù)位。</p><p>　　掉電和空閑方式下的 WDT</p><p>　　在掉電模式下，晶振停止工作，這意味這WDT也停止了工作。在這種方式下，用戶不必喂狗。有兩種方式可以離開掉電模式：硬件復(fù)位或通過一個激活的外部中斷。通過硬件復(fù)位退出掉電模式后，用戶就應(yīng)該給WDT 喂狗，就如同通常STC89C52 復(fù)位一樣。 </p>&l

112、t;p>　　通過中斷退出掉電模式的情形有很大的不同。中斷應(yīng)持續(xù)拉低很長一段時間，使得晶振穩(wěn)定。當中斷拉高后，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。為了防止WDT在中斷保持低電平的時候復(fù)位器件，WDT 直到中斷拉低后才開始工作。這就意味著WDT 應(yīng)該在中斷服務(wù)程序中復(fù)位。 </p><p>　　為了確保在離開掉電模式最初的幾個狀態(tài)WDT不被溢出，最好在進入掉電模式前就復(fù)位WDT。 </p><p>　　在