tpm生產(chǎn)維護(hù)_基于單片機(jī)at89s52的汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)tpms

基于單片機(jī)AT89S52的汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TPMS摘要：輪胎的突然爆炸通常會(huì)引起嚴(yán)重的交通事故，威脅著駕駛員的安全。面對(duì)這個(gè)問題有必要來研究輪胎的安全系統(tǒng)。系統(tǒng)的軟件組成與軟件設(shè)計(jì)都是來監(jiān)測(cè)輪胎壓力。整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)主機(jī)模塊和一個(gè)無線傳感模塊組成。這個(gè)無線傳感器安裝在輪胎上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力和溫度并把數(shù)據(jù)通過無線模塊PT2262送到主機(jī)模塊AT89S52.。主要以PT2272來接收數(shù)據(jù)并處理，一旦輪胎壓力出現(xiàn)異常的高或低，或者泄露，還有溫度過于高，都會(huì)被監(jiān)測(cè)到通過轉(zhuǎn)換為可見的信號(hào)來提醒司機(jī)，來避免嚴(yán)重的交通事故。關(guān)鍵詞： AT89S52； 2262/2272 ； ADC0804AT89S52 microcontroller-based automotive tire pressure monitoring system TPMSAbstract:Sudden tire explosion accidents often cause serious, threatening the safety of the driver. Faced with this problem it is necessary to study the tire safety system. System software components and software are designed to monitor tire pressure. The system consists of a host module and a wireless sensor module. The wireless sensors installed in the tires, real-time monitoring of pressure and temperature, and the data to the host through the wireless module PT2262 modules AT89S52. PT2272 primarily to receive data and process, once the tire pressure abnormal high or low, or disclose, as well as the temperature is too high, will be monitored by converting the signal to be seen to remind drivers to avoid serious accidents. Key words: AT89S52; 2262/2272; ADC0804目錄第一章引言31.1引言31.4基本內(nèi)容及章節(jié)安排4第二章電路整體工作原理分析6第三章： 芯片介紹73.1 MCS- 52介紹73.2 LED數(shù)碼管顯示103.2.1 LED數(shù)碼管介紹103.2.2 LED數(shù)碼管編碼方式113.2.3 LED數(shù)碼管顯示方式和典型應(yīng)用電路123.3：DS18B20數(shù)字溫度傳感器介紹133.4 PT2262/2272無線數(shù)字收發(fā)芯片21第四章 部分電路介紹264.1單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)264.1.1 單片機(jī)的時(shí)鐘電路264.1.2 復(fù)位電路和復(fù)位狀態(tài)274.1.3總線結(jié)構(gòu)294.2顯示電路304.3 PT2262/2272無線發(fā)送接收電路314.4看門狗電路31第五章 主要程序設(shè)計(jì)及流程335.1主流程圖335.2 DS18b20測(cè)溫程序流程345.3顯示主程序35總 結(jié)36謝 辭37參考資料及文獻(xiàn)38附錄三：主機(jī)程序清單41附錄四；從機(jī)程序清單45第一章引言1.1 引言根據(jù)美國國家交通安全管理局估計(jì)每年大約有23000交通事故與500起致事故都是由于輪胎的壓力不足引起的。保持適合的輪胎壓力能降低油耗，如果壓力高于標(biāo)準(zhǔn)的10%或低于標(biāo)準(zhǔn)的30%。如果壓力過高，摩擦力減小而油耗增加。此外，輪胎狀態(tài)與溫度有直接聯(lián)系，溫度越高輪胎力量減弱，而且變化時(shí)很大的。通常情況下，溫度不能超過80 ，如果達(dá)到95 是很危險(xiǎn)的，而且每升高1 輪胎損耗增加2%。速度增加兩倍輪胎壽命為原來的一半。標(biāo)準(zhǔn)胎壓狀態(tài)的概率有利于減少事故威脅生命,車輪爆胎時(shí),增進(jìn)燃料效益、延長(zhǎng)使用壽命,提高輪胎的駕駛執(zhí)照及車輛的安全性能。智能輪胎安全型設(shè)計(jì)了系統(tǒng)可以幫助司機(jī)掌握汽車輪胎的精確,也可以為泄漏,超壓型或低壓和異常溫度條件,確保車輛駕駛穩(wěn)定性,避免嚴(yán)重事故由于突然當(dāng)車輛車輪爆胎時(shí),高速運(yùn)轉(zhuǎn)。1.2 基本要求1、 溫度測(cè)量控制范圍：0100C；誤差不大于1C；2、測(cè)試輪胎壓力，壓力誤差在10；3、 數(shù)碼顯示：溫度和壓力。4、 無線通信。1.3 特色與創(chuàng)新1、使用單片機(jī)為控制核心，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的組成構(gòu)造，且單片機(jī)可拓展性強(qiáng)，可以很方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拓展和應(yīng)用。2、液晶顯示壓力，同時(shí)顯示測(cè)量溫度。清晰明了3、當(dāng)溫度和壓力達(dá)到或超過設(shè)定時(shí)報(bào)警，4：當(dāng)溫度過高是通過噴水來降溫，防止在長(zhǎng)下坡時(shí)的溫度升高造成的爆胎。 1.4基本內(nèi)容及章節(jié)安排本設(shè)計(jì)通過分析TPMS系統(tǒng)的現(xiàn)狀和輪胎故障的情況，從而對(duì)汽車輪胎TPMS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要檢測(cè)輪胎的壓力和溫度，無線傳輸?shù)街骺匦酒@示從而提示司機(jī)仿真爆胎事故的發(fā)生。提高行車的安全性。主要章節(jié)分為：（1）緒論：引言和基本要求，設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和本文的章節(jié)安排。（2）電路工作整體原理分析：給出了汽車TPMS的總體方案設(shè)想，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)劃。（3）芯片介紹：分別對(duì)用到的芯片做介紹為設(shè)計(jì)電路打下基礎(chǔ)，包括52單片機(jī)芯片，2262/2272，鎖存器芯片，譯碼器芯片等作介紹。（4）模塊電路原理介紹：選用89C52單片機(jī)為核心的各種電路設(shè)計(jì)，包括復(fù)位電路，電源電路，時(shí)鐘電路，2262/2272等一系列相關(guān)電路。（4）軟件設(shè)計(jì)：主要介紹了各項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)流程。（5）總結(jié)與展望第二章電路整體工作原理分析本設(shè)計(jì)由以下幾個(gè)模塊組成：主從機(jī)單片機(jī)AT89C52模塊、八段碼共陰極數(shù)碼管顯示模塊、2262/2272無線模塊，電源模塊等組成。通過從機(jī)測(cè)量汽車輪胎的溫度和壓力傳送到主機(jī)并顯示，同時(shí)控制報(bào)警等動(dòng)作。系統(tǒng)原理框圖如下：從機(jī)控制8952單片機(jī)DS18B20溫度傳感器報(bào)警電路LED顯示主控制8952單片機(jī)壓力傳感器2262無線發(fā)送2272無線接收控制電路顯示電源模塊圖1 系統(tǒng)原理框圖第三章： 芯片介紹3.1 MCS- 52介紹 由于Intel公司的單片機(jī)問世早、產(chǎn)品系列齊全、兼容性強(qiáng)，得到了廣泛的應(yīng)用，目前我國主要使用MCS-52系列的產(chǎn)品，尤以8031為多。這是因?yàn)?031無片內(nèi)ROM、應(yīng)用靈活、價(jià)格便宜。MCS-52是Intel公司的8位系列單片機(jī)，包括52和51兩個(gè)子系列。51子系列有8031、8051、8751;52子系列有8032、8052。52子系列的不同在于它多具有定時(shí)/計(jì)數(shù)器2及具有256B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。MCS- 52結(jié)構(gòu)框圖1）主要性能2 l內(nèi)部程序存儲(chǔ)器：4KBl內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：128Bl外部程序存儲(chǔ)器：可擴(kuò)展到64KB。l外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：可擴(kuò)展到64KB。l輸入/輸出口線：32根（4個(gè)端口，每個(gè)端口8根）。l定時(shí)/計(jì)數(shù)器：2個(gè)16位可編程的定時(shí)計(jì)數(shù)器。l串行口：全雙工，二根。l寄存器區(qū)：在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的128B中劃出一部分作為寄存器區(qū)，分為四個(gè)區(qū)，l每個(gè)區(qū)8個(gè)通用寄存器。l中斷源：5個(gè)中斷源， 2個(gè)優(yōu)先級(jí)別。l堆棧：最深128B。l布爾處理機(jī)：即位處理機(jī)，對(duì)某些單元的某位做單獨(dú)處理。l指令系統(tǒng)（系統(tǒng)時(shí)鐘為12MHZ時(shí)）：大部分指令執(zhí)行時(shí)間為1us；少部分指令，執(zhí)行時(shí)間為2us; 只有乘、除指令的執(zhí)行時(shí)間為4us。 2) 引腳功能說明圖2-2是MCS-52的引腳結(jié)構(gòu)圖，有雙列直插封裝（DIP）方式和方形封裝方式。下面分別敘述這些引腳的功能。(1) 主電源引腳1 VCC：電源端。2 GND：接地端。(2) 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2 XTAL1：晶體振蕩器接入的一個(gè)引腳。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。 XTAL2：晶體振蕩器接入的另一個(gè)引腳。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。(3) 控制或與其他電源復(fù)用引腳RST，ALE/，/Vpp1 RST：復(fù)2位輸H入端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，3在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)4位。5 ALE/：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，6ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不7訪問外部存儲(chǔ)器，8ALE端仍以不9變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，10它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，11或用于定時(shí)目的。然而12注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，13將跳過一個(gè)ALE 脈沖。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，14該引腳還用于輸入編程脈沖（）。如果需要的話，通過對(duì)專用寄存器（SFR）區(qū)中8EH單元的D0位置數(shù)，可禁止ALE操作。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條MOVX或MOVC指令期間，ALE才會(huì)被激活。另外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，該設(shè)定禁止ALE位無效。 ：程序存儲(chǔ)允許（）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)80C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效（即輸出2個(gè)脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。 /Vpp：外部訪問允許端。要使CPU只訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），則端必須保持低電平（接到GND端）。然而要注意的是，如果保密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存端的狀態(tài)。當(dāng)端保持高電平（接Vcc端）時(shí)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。在Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳也用于施加12V的編程允許電源Vpp（如果選用12V編程）。(4) 輸入/輸出引腳P0.0P0.7，P1.0P1.7，P2.0P2.7和P3.0P3.7。 P0端口（P0.0P0.7）：P0是一個(gè)8位漏極開路型雙向I/O端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL輸入，對(duì)端口寫1時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低8位）/數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻 P1端口（P1.0P1.7）：P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在對(duì)Flash編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低8位地址。P2端口（P2.0P2.7）：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P2作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVXRI指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。在對(duì)Flash編程和程序校難期間，P2也接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3端口（P3.0P3.7）：P3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在AT89C52中，P3端口還用于一些復(fù)用功能。復(fù)用功能如表2-1所列。在對(duì)Flash編程或程序校驗(yàn)地，P3還接收一些控制信號(hào)。表2-1 P3各端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P 3.2（外部中斷0）P 3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P 3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P 3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P 3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） MCS-52的引腳結(jié)構(gòu)3.2 LED數(shù)碼管顯示在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。LED數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單易行。3.2.1 LED數(shù)碼管介紹LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。圖4-3a為0.5inLED數(shù)碼管的外形和引腳圖，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng)ag筆段構(gòu)成“”字形另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種LED顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。LED數(shù)碼管按電路中的連接方式可以分為共陰型和共陽型兩大類，如圖4-3示b、c所示。共陽型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端COM，公共端COM接高電平，ag、Dp各筆段通過限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時(shí)，該筆段發(fā)光，高電平時(shí)不發(fā)光?？刂七@幾段筆段發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。共陰型是將各數(shù)碼發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，作為公共端COM接地，某筆段通過限流電阻接高電平時(shí)發(fā)光。LED數(shù)碼管按其外形尺寸有多種形式，使用較多的是0.5in和0.8in；按顯示顏色也有多種形式，主要有紅色和綠色；按亮度強(qiáng)弱可分為高亮和普亮，指通過同樣的電流顯示亮度不一樣，這是因發(fā)光二極管的材料不一樣而引起的。LED數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)其材料不同正向壓降一般為1.52V額定電流為10mA，最大電流為40mA。靜態(tài)顯示時(shí)取10mA為宜，動(dòng)態(tài)掃描顯示可加大，加大脈沖電流，但一般不超過40mA。3.2.2 LED數(shù)碼管編碼方式當(dāng)LED數(shù)碼管與單片機(jī)相連時(shí)，一般將LED數(shù)碼管的各筆段引腳a、b、g、Dp按某一順序接到MCS52型單片機(jī)某一個(gè)并行I/O口D0、D1、D7，當(dāng)該I/O口輸出某一特定數(shù)據(jù)時(shí)，就能使LED數(shù)碼管顯示出某個(gè)字符。例如要使共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”，則a、b、c、d、e、f各筆段引腳為低電平，g和Dp為高電平，。表4-2 共陽極LED數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”時(shí)各管段編碼D7D6D5D4D3D2D1D0字段碼顯示數(shù)Dpgfedcba11000000C0H0C0H稱為共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”的字段碼，不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的字段碼稱為七段碼，包括小數(shù)點(diǎn)的字段稱為八段碼。LED數(shù)碼管編碼方式有多種，按小數(shù)點(diǎn)計(jì)否可分為七段碼和八段碼；按共陰共陽可分為共陰字段碼和共陽字段碼，不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的共陰字段碼與共陽字段碼互為反碼；按a、b、g、Dp編碼順序是高位在前，還是低位在前，又可分為順序字段碼和逆序字段碼。甚至在某些特殊情況下將a、b、g、Dp順序打亂編碼。表4-2為共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼表。15表4-3 共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼共陰順序小數(shù)點(diǎn)暗共陰逆序小數(shù)點(diǎn)暗共陽順序小數(shù)點(diǎn)亮共陽順序小數(shù)點(diǎn)暗Dp g f e d c b a16進(jìn)制a b c d e f g dp16進(jìn)制00 0 1 1 1 1 1 13FH1 1 1 1 1 1 0 0FCH40HC0 H10 0 0 0 0 1 1 006H0 1 1 0 0 0 0 0 60H79HF9 H20 1 0 1 1 0 1 15BH1 1 0 1 1 0 1 0DAH24HA4 H30 1 0 0 1 1 1 14FH1 1 1 1 0 0 1 0F2H30HB0 H40 1 1 0 0 1 1 066H0 1 1 0 0 1 1 066H19 H99 H50 1 1 0 1 1 0 16DH1 0 1 1 0 1 1 0B6H12 H92 H60 1 1 1 1 1 0 17DH1 0 1 1 1 1 1 0BEH02 H82 H70 0 0 0 0 1 1 107H1 1 1 0 0 0 0 0E0H78 HF8 H80 1 1 1 1 1 1 17FH1 1 1 1 1 1 1 0FEH00 H80 H90 1 1 0 1 1 1 16FH1 1 1 1 0 1 1 0F6H10 H90 H3.2.3 LED數(shù)碼管顯示方式和典型應(yīng)用電路LED數(shù)碼管顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中可分為靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。 靜態(tài)顯示方式在靜態(tài)顯示方式下，每一位顯示器的字段需要一個(gè)8位I/O口控制，而且該I/O口須有鎖存功能，N位顯示器就需要N個(gè)8位I/O口，公共端可直接接+5V（共陽）或接地（共陰）。顯示時(shí)，每一位字段碼分別從I/O控制口輸出，保持不變直至CPU刷新顯示為止。也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變。靜態(tài)顯示方式編程較簡(jiǎn)單，但占用I/O口線多，即軟件簡(jiǎn)單、硬件成本高，一般適用顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。 動(dòng)態(tài)掃描顯示方式當(dāng)要求顯示位數(shù)較多時(shí)，為簡(jiǎn)化電路、降低硬件成本，常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示電路。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示電路是將顯示各位的所有相同字段線連在一起，每一位的a段連在一起，b段連在一起g段連在一起，共8段，由一個(gè)8位I/O口控制，而每一位的公共端（共陽或共陰COM）由另一個(gè)I/O口控制，如圖4-4所示。這種連接方式由于將多位字段線連在一起，當(dāng)輸出字段碼時(shí)，由于多門同時(shí)選通，每一位將顯示相同的內(nèi)容。因此要顯示不同的內(nèi)容，必須采取輪流顯示的方式。即在某一瞬間時(shí)，只讓某一位的字位線處于選通狀態(tài)（共陰極LED數(shù)碼管為低電平，共陽極為高電平），其他各位的字位線處于開斷狀態(tài)，同時(shí)字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。在這一瞬時(shí)，只有這一位在顯示，其他幾位暗。同樣在下一瞬時(shí)，單獨(dú)顯示下一位，這樣依次輪流顯示，循環(huán)掃描。由于人的視覺滯留效應(yīng)，人們看到的是多位同時(shí)穩(wěn)定顯示。、圖4-4 動(dòng)態(tài)顯示LED數(shù)碼管連接方式3.3：DS18B20數(shù)字溫度傳感器介紹3.3.1DS18B20的主要特性 .1.、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電 2、獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊 3、 DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫 4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 5、溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為0.5 6、可編程 的分辨率為912位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 7、在9位分辨率時(shí)最多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 8、測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一 線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 9、負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。 2、DS12.2.2DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管腳排列如下圖1: 3.3.2DS18B20引腳定義： (1)DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端； (2)GND為電源地； (3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3.3.3：DS18B20工作原理 DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s 減為750ms。 DS18B20測(cè)溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì) 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重 新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測(cè)溫度。圖3中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。 圖3： DS18B20測(cè)溫原理框圖3.3.4：DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： （1）光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位 （28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用 是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。 （2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 0.0625/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。 表1: DS18B20溫度值格式表 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0， 這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際 溫度。 例如+125的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625的數(shù)字輸出為FF6FH，-55的數(shù)字輸出為FC90H 。 表2: DS18B20溫度數(shù)據(jù)表（3）DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 （4）配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下： 表3： 配置寄存器結(jié)構(gòu) TMR1R011111低五位一直都是1，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用 戶不要去改動(dòng)。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位） 表4： 溫度分辨率設(shè)置表 R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間009位93.75ms 0110位187.5ms 1011位375ms 1112位750ms 4、高速暫存存儲(chǔ)器 高速暫存存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成，其分配如表5所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在 高速暫存存儲(chǔ)器的第0和第1個(gè)字節(jié)。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如表1所示。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算： 當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。表 2是對(duì)應(yīng)的一部分溫度值。第九個(gè)字節(jié)是 冗余檢驗(yàn)字節(jié)。 表5： DS18B20暫存寄存器分布 寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址溫度值低位 （LS Byte）0溫度值高位 （MS Byte）1高溫限值（TH）2低溫限值（TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校驗(yàn)值8根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行 復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后 釋放，當(dāng)DS18B20收到信號(hào)后等待1660微秒左右，后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。 表6： ROM指令表 指 令 約定代碼功 能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址） 符合 ROM 55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。 搜索 ROM 0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 跳過 ROM 0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。 告警搜索命令 0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 表6： RAM指令表 指 令 約定代碼功 能溫度變換44H啟動(dòng)DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為750ms（9位為93.75ms）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 復(fù)制暫存器 48H 將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3 、4字節(jié)。 讀供電方式 0B4H 讀DS1820的供電模式。寄生供電時(shí)DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。 3.3.5：DS18B20的應(yīng)用電路 DS18B20測(cè)溫系統(tǒng)具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。下面就是DS18B20幾個(gè)不同應(yīng)用方式下的 測(cè)溫電路圖：DS18B20寄生電源供電方式電路圖 如下面圖4所示，在寄生電源供電方式下，DS18B20從單線信號(hào)線上汲取能量：在信號(hào)線DQ處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部 電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。 獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處： 1）進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無需本地電源 2）可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM 3）電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根I/O口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫 要想使DS18B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由 于每個(gè)DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠4.7K上拉電阻就無法提供足夠的 能量，會(huì)造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 因此，圖4電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。并 且工作電源VCC必須保證在5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。 圖45.2、DS18B20寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖 改進(jìn)的寄生電源供電方式如下面圖5所示，為了使DS18B20在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的電流供應(yīng)，當(dāng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 E2存儲(chǔ)器操作時(shí)，用MOSFET把I/O線直接拉到VCC就可提供足夠的電流，在發(fā)出任何涉及到拷貝到E2存儲(chǔ)器或啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換的指令后，必須在最 多10S內(nèi)把I/O線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問題，因此也適合于多點(diǎn)測(cè)溫應(yīng)用，缺 點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。 圖5注意：在圖4和圖5寄生電源供電方式中，DS18B20的VDD引腳必須接地 5.3、DS18B20的外部電源供電方式 在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時(shí)I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上理論可以掛接任意多個(gè)DS18B20傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。注意：在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空 ，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85。 圖6：外部供電方式單點(diǎn)測(cè)溫電路圖7：外部供電方式的多點(diǎn)測(cè)溫電路圖外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡(jiǎn)單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度 監(jiān)控系統(tǒng)。站長(zhǎng)推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下， 可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓VCC降到3V時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。 3.3.6：DS1820使用中注意事項(xiàng) DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 6.1、較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此 ，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級(jí)語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS1820操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。 6.2、在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè) DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 要加以注意。 6.3、連接DS1820的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過50m時(shí)，讀取的 測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正 常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS1820進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考 慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 6.4、在DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦 某個(gè)DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予 一定的重視。 測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。3.4 PT2262/2272無線數(shù)字收發(fā)芯片PT2262/2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。PT2262/2272特點(diǎn)：CMOS工藝制造，低功耗，外部元器件少，RC振蕩電阻，工作電壓范圍寬：2.615v ，數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位，地址碼最多可達(dá)531441種。應(yīng)用范圍：車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控。 名稱 管腳說 明 A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉 Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端； Dout17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。網(wǎng)站上大部分產(chǎn)品都是用2262/1.2M2272/200K組合的，少量產(chǎn)品用2262/4.7M2272/820K。名稱 管腳說 明 A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與2262一致,否則不解碼 D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí),只有在地址碼與2262一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平,否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端； VT17解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”。上面是我們從超再生接收模塊信號(hào)輸出腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開，所以我們?nèi)绻脝纹瑱C(jī)軟件解碼時(shí)，程序只要判斷出同步碼，然后對(duì)后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識(shí)別即可。圖下部分是放大的一組字碼：一個(gè)字碼由12位AD碼（地址碼加數(shù)據(jù)碼，比如8位地址碼加4位數(shù)據(jù)碼）組成，每個(gè)AD位用兩個(gè)脈沖來代表：兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”2262每次發(fā)射時(shí)至少發(fā)射4組字碼，2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會(huì)把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動(dòng)VT端同步為高電平。因?yàn)闊o線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會(huì)產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272-M4)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。第四章 部分電路介紹 4.1單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)單片計(jì)算機(jī)是一個(gè)最小的應(yīng)用系統(tǒng)，但由于應(yīng)用系統(tǒng)中有一些功能器件無法集成到芯片內(nèi)部，如晶振、復(fù)位電路等，需要在片外加接相應(yīng)的電路。對(duì)于片內(nèi)無程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，還應(yīng)該配置片外程序存儲(chǔ)器。4.1.1 單片機(jī)的時(shí)鐘電路MCS-52單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反相放大器，引線XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，外部還需附加電路。MCS-52單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種。(1) 內(nèi)部時(shí)鐘方式利用其內(nèi)部的振蕩電路在XTAL1和XTAL2引線上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到XTAL2輸出的時(shí)鐘信號(hào)。最常用的是在XTAL1和XTAL2之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激震蕩器，如圖3-1所示。晶體可在1.212MHz之間選擇。MCS-52單片機(jī)在通常應(yīng)用情況下，使用振蕩頻率為6MHz的石英晶體，而12Hz頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用。C1和C2可在20100pF之間取值，一般取30pF左右。(2) 外部時(shí)鐘方式在由單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)的同步，應(yīng)當(dāng)引入惟一的合用外部振蕩脈沖作為各單自片機(jī)的時(shí)鐘。外部時(shí)鐘方式中是把外部振蕩信號(hào)源直接接入XTAL1或XTAL2。由于HMOS和CHMOS單片機(jī)外部時(shí)鐘進(jìn)入的引線不同，其外部振蕩信號(hào)源接入的方式也不同。HMOS型單片機(jī)由XTAL2進(jìn)入，外部振蕩信號(hào)接至XTAL2，而內(nèi)部反相放大器的輸入端XTAL1應(yīng)接地，如圖3-2所示。由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故還要接一上接電阻。CHMOS型單片機(jī)由XTAL1進(jìn)入，外部振蕩信號(hào)接至XTAL1，而XTAL2可不接地，如圖3-3所示。圖3-1內(nèi)部時(shí)鐘電路 圖3-2HMOS型外部時(shí)鐘電路 圖3-3外部時(shí)鐘電路4.1.2 復(fù)位電路和復(fù)位狀態(tài)MCS-52單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。MCS-52單片機(jī)工作后，只要在它的RST引線上加載10ms以上的高電平，單片機(jī)就能夠有效地復(fù)位。(1) 復(fù)位電路MCS-52單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路如圖3-4所示。上電瞬間，RC電路充電，RST引線端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持10ms以上的高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。圖 3-4 簡(jiǎn)單的復(fù)位電路在實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證單片機(jī)可靠地工作，常采用“看門狗”監(jiān)視單片機(jī)的運(yùn)行。采用MAX690的復(fù)位電路如圖3-5所示，該電路具有上電復(fù)位和監(jiān)視MCS-52單片機(jī)的P3.3的輸出功能。一旦P3.3不輸出高低電平交替變化的脈沖，MAX690就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)復(fù)位。圖3-5 MAX690組成的復(fù)位電路(2) 復(fù)位狀態(tài)復(fù)位電路的作用是使單片機(jī)執(zhí)行復(fù)位操作。復(fù)位操作主要是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從程序存儲(chǔ)器的0000H單元開始執(zhí)行程序。程序存儲(chǔ)器的0003H單元即MCS-52單片機(jī)的外部中斷0的中斷處理程序的入口地址。留出的0000H0002H 3個(gè)單元地址，僅能夠放置一條轉(zhuǎn)移指令，因此，MCS-52單片機(jī)的主程序的第一條指令通常情況下是一條轉(zhuǎn)移指令。除PC之外，復(fù)位還對(duì)其他一些特殊功能的寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表3-6所示。由表3-6可知，除SP=07H，P0P3 4個(gè)鎖存器均為FFH外，其他所有的寄存器均為0。此外，單片機(jī)的復(fù)位不影響片內(nèi)RAM的狀態(tài)（包括通用寄存器Rn）。表3-6 寄存器的復(fù)位狀