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文檔簡介
72/72基于單片機(jī)AT89S52的汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS摘要:輪胎的突然爆炸通常會引起嚴(yán)峻的交通事故,威脅著駕駛員的安全。面對那個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)計差不多上來監(jiān)測輪胎壓力。整個系統(tǒng)由一個主機(jī)模塊和一個無線傳感模塊組成。那個無線傳感器安裝在輪胎上,實時監(jiān)測壓力和溫度并把數(shù)據(jù)通過無線模塊PT2262送到主機(jī)模塊AT89S52.。要緊以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,都會被監(jiān)測到通過轉(zhuǎn)換為可見的信號來提醒司機(jī),來幸免嚴(yán)峻的交通事故。關(guān)鍵詞:AT89S52;2262/2272;ADC0804AT89S52microcontroller-basedautomotivetirepressuremonitoringsystemTPMSAbstract:Suddentireexplosionaccidentsoftencauseserious,threateningthesafetyofthedriver.Facedwiththisproblemitisnecessarytostudythetiresafetysystem.Systemsoftwarecomponentsandsoftwarearedesignedtomonitortirepressure.Thesystemconsistsofahostmoduleandawirelesssensormodule.Thewirelesssensorsinstalledinthetires,real-timemonitoringofpressureandtemperature,andthedatatothehostthroughthewirelessmodulePT2262modulesAT89S52..PT2272primarilytoreceivedataandprocess,oncethetirepressureabnormalhighorlow,ordisclose,aswellasthetemperatureistoohigh,willbemonitoredbyconvertingthesignaltobeseentoreminddriverstoavoidseriousaccidents.Keywords:AT89S52;2262/2272;ADC0804目錄第一章引言 31.1 引言 31.4差不多內(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 73.1MCS-52介紹 73.2LED數(shù)碼管顯示 103.2.1LED數(shù)碼管介紹 103.2.2LED數(shù)碼管編碼方式 113.2.3LED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 133.4PT2262/2272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 304.3PT2262/2272無線發(fā)送接收電路 314.4看門狗電路 31第五章要緊程序設(shè)計及流程 335.1主流程圖 335.2DS18b20測溫程序流程 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第一章引言引言依照美國國家交通安全治理局可能每年大約有23000交通事故與500起致事故差不多上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,假如壓力高于標(biāo)準(zhǔn)的10%或低于標(biāo)準(zhǔn)的30%。假如壓力過高,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,而且變化時專門大的。通常情況下,溫度不能超過80,假如達(dá)到95是專門危險的,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,增進(jìn)燃料效益、延長使用壽命,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)計了系統(tǒng)能夠關(guān)心司機(jī)掌握汽車輪胎的精確,也能夠為泄漏,超壓型或低壓和異常溫度條件,確保車輛駕駛穩(wěn)定性,幸免嚴(yán)峻事故由于突然當(dāng)車輛車輪爆胎時,高速運轉(zhuǎn)。1.2差不多要求1、溫度測量操縱范圍:0~100°C;誤差不大于2、測試輪胎壓力,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)為操縱核心,大大簡化了系統(tǒng)的組成構(gòu)造,且單片機(jī)可拓展性強(qiáng),能夠?qū)iT方便的對系統(tǒng)進(jìn)行拓展和應(yīng)用。2、液晶顯示壓力,同時顯示測量溫度。清晰明了3、當(dāng)溫度和壓力達(dá)到或超過設(shè)定時報警,4:當(dāng)溫度過高是通過噴水來降溫,防止在長下坡時的溫度升高造成的爆胎。1.4差不多內(nèi)容及章節(jié)安排本設(shè)計通過分析TPMS系統(tǒng)的現(xiàn)狀和輪胎故障的情況,從而對汽車輪胎TPMS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。要緊檢測輪胎的壓力和溫度,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。要緊章節(jié)分為:(1)緒論:引言和差不多要求,設(shè)計的差不多內(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)計結(jié)構(gòu)規(guī)劃。(3)芯片介紹:分不對用到的芯片做介紹為設(shè)計電路打下基礎(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,包括復(fù)位電路,電源電路,時鐘電路,2262/2272等一系列相關(guān)電路。(4)軟件設(shè)計:要緊介紹了各項功能的設(shè)計流程。(5)總結(jié)與展望第二章電路整體工作原理分析本設(shè)計由以下幾個模塊組成: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)測量汽車輪胎的溫度和壓力傳送到主機(jī)并顯示,同時操縱報警等動作。系統(tǒng)原理框圖如下:從機(jī)控制8952單從機(jī)控制8952單片機(jī)DS18B20溫度傳感器報警電路LED顯示主控制8952單片機(jī)壓力傳感器2262無線發(fā)送2272無線接收壓力傳感器2262無線發(fā)送2272無線接收操縱電路顯示操縱電路顯示電源模塊電源模塊圖1系統(tǒng)原理框圖第三章:芯片介紹3.1MCS-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,目前我國要緊使用MCS-52系列的產(chǎn)品,尤以8031為多。這是因為8031無片內(nèi)ROM、應(yīng)用靈活、價格廉價。MCS-52是Intel公司的8位系列單片機(jī),包括52和
51兩個子系列。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/計數(shù)器2及具有256B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器。MCS-52結(jié)構(gòu)框圖1)要緊性能[2] 內(nèi)部程序存儲器:4KB 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器:128B 外部程序存儲器:可擴(kuò)展到64KB。 外部數(shù)據(jù)存儲器:可擴(kuò)展到64KB。 輸入/輸出口線:32根(4個端口, 每個端口8根)。 定時/計數(shù)器:2個16位可編程的定時計數(shù)器。 串行口:全雙工,二根。 寄存器區(qū):在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的128B中劃出一部分作為寄存器區(qū), 分為四個區(qū), 每個區(qū)8個通用寄存器。 中斷源:5個中斷源,2個優(yōu)先級不。 堆棧:最深128B。 布爾處理機(jī):即位處理機(jī), 對某些單元的某位做單獨處理。 指 令系統(tǒng)(系統(tǒng)時鐘為12MHZ時):大部分指令執(zhí)行時刻為1us;少部分指 令,執(zhí)行時刻為2us;只有乘、除指令的執(zhí)行時刻為4us。2)引腳功能講明圖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。下面分不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XTAL2①XTAL1:晶體振蕩器接入的一個引腳。當(dāng)采納外部振蕩器時,此引腳接地。②XTAL2:晶體振蕩器接入的另一個引腳。采納外部振蕩器時,此引腳作為外部振蕩信號的輸入端。(3)操縱或與其他電源復(fù)用引腳RST,ALE/,/Vpp1 RST:復(fù)2 位輸H入端。當(dāng)振蕩器運行時,3 在該引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)4 位。5 ALE/:當(dāng)訪問外部存儲器時,6 ALE(地址鎖存同意)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不7 訪問外部存儲器,8 ALE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。因此,10 它可用作對外輸出的時鐘,11 或用于定時目的。然而12 注意的是:每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,13 將躍過一個ALE脈沖。在對Flash存儲器編程期間,14 該引腳還用于輸入編程脈沖()。假如需要的話,通過對專用寄存器(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才會被激活。另外,該引腳會被微弱拉高,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時,該設(shè)定禁止ALE位無效。③:程序存儲同意()輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。當(dāng)80C52由外部程序存儲器取指令(或常數(shù))時,每個機(jī)器周期兩次有效(即輸出2個脈沖)。但在此期間內(nèi),每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。④/Vpp:外部訪問同意端。要使CPU只訪問外部程序存儲器(地址為0000H~FFFFH),則端必須保持低電平(接到GND端)。然而要注意的是,假如保密位LB1被編程,復(fù)位時在內(nèi)部會鎖存端的狀態(tài)。當(dāng)端保持高電平(接Vcc端)時,CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。在Flash存儲器編程期間,該引腳也用于施加12V的編程同意電源Vpp(假如選用12V編程)。(4)輸入/輸出引腳P0.0~P0.7,P1.0~P1.7,P2.0~P2.7和P3.0~P3.7。①P0端口(P0.0~P0.7):P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。作為輸出口用時,每位能以汲取電流的方式驅(qū)動8個TTL輸入,對端口寫1時,又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時,它是分時多路轉(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,P0端口接收指令字節(jié);而在校驗程序時,則輸出指令字節(jié)。驗證時,要求外接上拉電阻②P1端口(P1.0~P1.7):P1是一個帶有內(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(汲取或輸出電流方式)4個輸入口使用時,因為有內(nèi)部的上拉電阻,那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流(IIL)。在對Flash編程和程序校驗時,P1接收低8位地址。③P2端口(P2.0~P2.7):P2是一個帶有內(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(汲取或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫1時,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位,這時可用作輸入口。P2作輸入口使用時,因為有內(nèi)部的上拉電阻,那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行MOVX@DPTR指令)時,P2送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行MOVX@RI指令)時,P2口引腳上的內(nèi)容(確實是專用寄存器(SFR)區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個訪問期間可不能改變。在對Flash編程和程序校難期間,P2也接收高位地址和一些操縱信號。④P3端口(P3.0~P3.7):P3是一個帶內(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(汲取或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫1時,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位,這時可用作輸入口。P3作輸入口使用時,因為有內(nèi)部的上拉電阻,那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流(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Flash編程或程序校驗地,P3還接收一些操縱信號。表2-1P3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)P3.2(外部中斷0)P3.3(外部中斷1)P3.4T0(定時器0的外部輸入)P3.5T1(定時器1的外部輸入)P3.6(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)P3.7(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)MCS-52的引腳結(jié)構(gòu)3.2LED數(shù)碼管顯示 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,假如需要顯示的內(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)接口簡單易行。3.2.1LED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)光二極管分不對應(yīng)a~g筆段構(gòu)成“”字形另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點。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能夠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,a~g、Dp各筆段通過限流電阻接操縱端。某筆段操縱端低電平常,該筆段發(fā)光,高電平常不發(fā)光。操縱這幾段筆段發(fā)光,就能顯示出某個數(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常發(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,要緊有紅色和綠色;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,依照其材料不同正向壓降一般為1.5~2V額定電流為10mA,最大電流為40mA。靜態(tài)顯示時取10mA為宜,動態(tài)掃描顯示可加大,加大脈沖電流,但一般不超過40mA。3.2.2LED數(shù)碼管編碼方式當(dāng)LED數(shù)碼管與單片機(jī)相連時,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MCS-52型單片機(jī)某一個并行I/O口D0、D1、…、D7,當(dāng)該I/O口輸出某一特定數(shù)據(jù)時,就能使LED數(shù)碼管顯示出某個字符。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,不計小數(shù)點的字段碼稱為七段碼,包括小數(shù)點的字段稱為八段碼。LED數(shù)碼管編碼方式有多種,按小數(shù)點計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,不計小數(shù)點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,依舊低位在前,又可分為順序字段碼和逆序字段碼。甚至在某些專門情況下將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)點暗共陰逆序小數(shù)點暗共陽順序小數(shù)點亮共陽順序小數(shù)點暗Dpgfedcba16進(jìn)制abcdefgdp16進(jìn)制0001111113FH11111100FCH40HC0H10000011006H0110000060H79HF9H2010110115BH11011010DAH24HA4H3010011114FH11110010F2H30HB0H40110011066H0110011066H19H99H5011011016DH10110110B6H12H92H6011111017DH10111110BEH02H82H70000011107H11100000E0H78HF8H8011111117FH11111110FEH00H80H9011011116FH11110110F6H10H90H3.2.3LED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)顯示方式和動態(tài)顯示方式。①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8位I/O口操縱,而且該I/O口須有鎖存功能,N位顯示器就需要N個8位I/O口,公共端可直接接+5V(共陽)或接地(共陰)。顯示時,每一位字段碼分不從I/O操縱口輸出,保持不變直至CPU刷新顯示為止。也確實是各字段的亮滅狀態(tài)不變。靜態(tài)顯示方式編程較簡單,但占用I/O口線多,即軟件簡單、硬件成本高,一般適用顯示位數(shù)較少的場合。②動態(tài)掃描顯示方式當(dāng)要求顯示位數(shù)較多時,為簡化電路、降低硬件成本,常采納動態(tài)掃描顯示電路。所謂動態(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8位I/O口操縱,而每一位的公共端(共陽或共陰COM)由另一個I/O口操縱,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,由于多門同時選通,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,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,只有這一位在顯示,其他幾位暗。同樣在下一瞬時,單獨顯示下一位,如此依次輪流顯示,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穩(wěn)定顯示。、圖4-4動態(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的要緊特性1.、適應(yīng)電壓范圍更寬,電壓范圍:3.0~5.5V,在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電2、獨特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊3、DS18B20支持多點組網(wǎng)功能,多個DS18B20能夠并聯(lián)在唯一的三線上,實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫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-55℃~+125℃,在-10~+85℃時精度為±0.5℃6、可編程的分辨率為9~12位,對應(yīng)的可分辨溫度分不為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可實現(xiàn)高精度測溫7、在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字,12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字,速度更快8、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號,以"一線總線"串行傳送給CPU,同時可傳送CRC校驗碼,具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力9、負(fù)壓特性:電源極性接反時,芯片可不能因發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作。2、DS12.2.2DS183.3(1)DQ為數(shù)字信號輸入/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接地)。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20的讀寫時序和測溫原理與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)換時的延時時刻由2s減為750ms。DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度阻礙專門小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(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)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù),當(dāng)計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時,溫度寄存器的值將加1,計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入,計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù),如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時,停止溫度寄存器值的累加,現(xiàn)在溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正計數(shù)器1的預(yù)置值。圖3:DS18B20測溫原理框圖3.3(1)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它能夠看作是該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,接著的48位是該DS18B20自身的序列號,最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同,如此就能夠?qū)崿F(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。(2)DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供,以0.0625℃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),存儲在18B20的兩個8比特的RAM中,二進(jìn)制中的前面5位是符號位,假如測得的溫度大于0,這5位為0,只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度;假如溫度小于0,這5位為1,測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際溫度。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溫度傳感器的存儲器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個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低五位一直差不多上"1",TM是測試模式位,用于設(shè)置DS18B20在工作模式依舊在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0,用戶不要去改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率,如下表所示:(DS18B20出廠時被設(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)換時刻009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms4、高速暫存存儲器高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成,其分配如表5所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令公布后,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器的第0和第1個字節(jié)。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù),讀取時低位在前,高位在后,數(shù)據(jù)格式如表1所示。對應(yīng)的溫度計算:當(dāng)符號位S=0時,直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制;當(dāng)S=1時,先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a,再計算十進(jìn)制值。表2是對應(yīng)的一部分溫度值。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(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(LSByte)0溫度值高位(MSByte)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校驗值8依照DS18B20的通訊協(xié)議,主機(jī)(單片機(jī))操縱DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須通過三個步驟:每一次讀寫之前都要對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,如此才能對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收到信號后等待16~60微秒左右,后發(fā)出60~240微秒的存在低脈沖,主CPU收到此信號表示復(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ROM55H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應(yīng)的DS1820使之作出響應(yīng),為下一步對該DS1820的讀寫作預(yù)備。搜索ROM0FOH用于確定掛接在同一總線上DS1820的個數(shù)和識不64位ROM地址。為操作各器件作好預(yù)備。躍過ROM0CCH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DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換,12位轉(zhuǎn)換時最長為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)EEPROM0B8H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DS1820發(fā)送“0”,外接電源供電DS1820發(fā)送“1”。3.3.5DS18B20測溫系統(tǒng)具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點。下面確實是DS18B20幾個不同應(yīng)用方式下的測溫電路圖: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從單線信號線上汲取能量:在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里,在信號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。獨特的寄生電源方式有三個好處:1)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測溫時,無需本地電源2)能夠在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM3)電路更加簡潔,僅用一根I/O口實現(xiàn)測溫要想使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DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA,當(dāng)幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點測溫時,只靠4.7K上拉電阻就無法提供足夠的能量,會造成無法轉(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溫情況下使用,不適宜采納電池供電系統(tǒng)中。并且工作電源VCC必須保證在5V,當(dāng)電源電壓下降時,寄生電源能夠汲取的能量也降低,會使溫度誤差變大。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存儲器操作時,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存儲器或啟動溫度轉(zhuǎn)換的指令后,必須在最多10μS內(nèi)把I/O線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。在強(qiáng)上拉方式下能夠解決電流供應(yīng)不走的問題,因此也適合于多點測溫應(yīng)用,缺點確實是要多占用一根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,現(xiàn)在I/O線不需要強(qiáng)上拉,不存在電源電流不足的問題,能夠保證轉(zhuǎn)換精度,同時在總線上理論能夠掛接任意多個DS18B20傳感器,組成多點測溫系統(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:外部供電方式單點測溫電路圖7:外部供電方式的多點測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),而且電路也比較簡單,能夠開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。站長推舉大伙兒在開發(fā)中使用外部電源供電方式,怎么講比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下,能夠充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點,即使電源電壓VCC降到3V時,依舊能夠保證溫度量精度。3.3DS1820盡管具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點,但在實際應(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復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償,由于DS1820與微處理器間采納串行數(shù)據(jù)傳送,因此,在對DS1820進(jìn)行讀寫編程時,必須嚴(yán)格的保證讀寫時序,否則將無法讀取測溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計時,對DS1820操作部分最好采納匯編語言實現(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)為能夠掛任意多個DS1820,在實際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個時,就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題,這一點在進(jìn)行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。6.3、連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗中,當(dāng)采納一般信號電纜傳輸長度超過50m時,讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時,正常通訊距離可達(dá)150m,當(dāng)采納每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時,正常通訊距離進(jìn)一步加長。這種情況要緊是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。因此,在用DS1820進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。6.4、在DS1820測溫程序設(shè)計中,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,一旦某個DS1820接觸不行或斷線,當(dāng)程序讀該DS1820時,將沒有返回信號,程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。測溫電纜線建議采納屏蔽4芯雙絞線,其中一對線接地線與信號線,另一組接VCC和地線,屏蔽層在源端單點接地。3.4PT2262/2272無線數(shù)字收發(fā)芯片PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路,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)出的編碼信號由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字,解碼芯片PT2272接收到信號后,其地址碼通過兩次比較核對后,VT腳才輸出高電平,與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平,假如發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時,PT2262不接通電源,其17腳為低電平,因此315MHz的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時,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,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,當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩,因此高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號,從而對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: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:2.6~15v,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。
名稱管腳講明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(正常時為低電平)
在具體的應(yīng)用中,外接振蕩電阻可依照需要進(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)碼一幀的時刻越長。網(wǎng)站上大部分產(chǎn)品差不多上用2262/1.2M=2272/200K組合的,少量產(chǎn)品用2262/4.7M=2272/820K。名稱管腳講明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,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,兩個窄脈沖表示“0”;兩個寬脈沖表示“1”;一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F”也確實是地址碼的“懸空”。
上面是我們從超再生接收模塊信號輸出腳上截獲的一段波形,能夠明顯看到,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,因此我們假如用單片機(jī)軟件解碼時,程序只要推斷出同步碼,然后對后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識不即可。圖下部分是放大的一組字碼:一個字碼由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AD位用兩個脈沖來代表:兩個窄脈沖表示“0”;兩個寬脈沖表示“1”;一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F”也確實是地址碼的“懸空”
2262每次發(fā)射時至少發(fā)射4組字碼,2272只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動VT端同步為高電平。因為無線發(fā)射的特點,第一組字碼特不容易受零電平干擾,往往會產(chǎn)生誤碼,因此程序能夠丟棄處理。
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應(yīng)的電平狀態(tài),直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。M表示非鎖存輸出,數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng),能夠用于類似點動的操縱。后綴的6和4表示有幾路并行的操縱通道,當(dāng)采納4路并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M4),對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位,假如采納6路的并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M6),對應(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)單片計算機(jī)是一個最小的應(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。關(guān)于片內(nèi)無程序存儲器的單片機(jī),還應(yīng)該配置片外程序存儲器。4.1.1單片機(jī)的時鐘電路MCS-52單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個高增益反相放大器,引線XTAL1和XTAL2分不是放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)內(nèi)部盡管有振蕩電路,但要形成時鐘,外部還需附加電路。MCS-52單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方式有兩種。(1)內(nèi)部時鐘方式利用其內(nèi)部的振蕩電路在XTAL1和XTAL2引線上外接定時元件,內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩,用示波器能夠觀看到XTAL2輸出的時鐘信號。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1.2~12MHz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頻率的晶體要緊是在高速串行通信情況下才使用。C1和C2可在20~100pF之間取值,一般取30pF左右。(2)外部時鐘方式在由單片機(jī)組成的系統(tǒng)中,為了各單片機(jī)之間時鐘信號的同步,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)的時鐘。外部時鐘方式中是把外部振蕩信號源直接接入XTAL1或XTAL2。由于HMOS和CHMOS單片機(jī)外部時鐘進(jìn)入的引線不同,其外部振蕩信號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,外部振蕩信號接至XTAL1,而XTAL2可不接地,如圖3-3所示。圖3-1內(nèi)部時鐘電路圖3-2HMOS型外部時鐘電路圖3-3外部時鐘電路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)通常采納上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡單的復(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簡單的復(fù)位電路在實際的應(yīng)用系統(tǒng)中,為了保證單片機(jī)可靠地工作,常采納“看門狗”監(jiān)視單片機(jī)的運行。采納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就會自動產(chǎn)生一復(fù)位信號使單片機(jī)復(fù)位。圖3-5MAX690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)位操作要緊是把PC初始化為0000H,使單片機(jī)從程序存儲器的0000H單元開始執(zhí)行程序。程序存儲器的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0000H~0002H3個單元地址,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)位還對其他一些專門功能的寄存器有阻礙,它們的復(fù)位狀態(tài)如表3-6所示。由表3-6可知,除SP=07H,P0~P34個鎖存器均為FFH外,其他所有的寄存器均為0。此外,單片機(jī)的復(fù)位不阻礙片內(nèi)RAM的狀態(tài)(包括通用寄存器Rn)。表3-6寄存器的復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC0000HTMOD00HACC00HTCONOOHPSW00HTL000HSP07HTH000HDPTR0000HTL100HP0~P3FFHTH100HIPXxx00000BSCON00HIE0xx00000BPCON0xx00000BP0、P1、P2、P3共有4個8位并行I/O口,它們引線為:P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、P3.0~P3.7,共32條引線。這32條引線能夠全部用做I/O線,也可將其中部分用做單片機(jī)的片外總線。①操縱線A、ALE地址鎖存同意當(dāng)單片機(jī)訪問外部存儲器時,輸出信號ALE用于鎖存P0口輸出的低8位地址A7~A0。ALE的輸出頻率為時鐘振蕩頻率的1/6。B、程序存儲器選擇=0,單片機(jī)只訪問外部程序存儲器。對內(nèi)部無程序存儲器的單片機(jī)8031,必須接地。=1,單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲器,若地址超過內(nèi)部程序存儲器的范圍,單片機(jī)將自動訪問外部程序存儲器。對內(nèi)部有程序存儲器的單片機(jī),應(yīng)接高電平。C、片外程序存儲器的選通信號。此信號為讀外部程序存儲器的選通信號。D、RST復(fù)位信號輸入②電源及時鐘VSS地端接地線,VCC電源端接+5V,XTAL1和XTAL2接晶振或外部振蕩信號源。圖3-7片外3總線結(jié)構(gòu)4.1.3總線結(jié)構(gòu)單片機(jī)的引線除了電源、復(fù)位、時鐘輸入、用戶I/O口外,其余引線差不多上為實現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展則設(shè)置的,這些引線構(gòu)成了單片機(jī)外部的3總線形式,如圖3-7所示。①地址總線地址總線寬度為16位,由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址(A7~A0),P2口直接提供高8位地址(A15~A8)。由口的位結(jié)構(gòu)可知,MCS-52單片機(jī)在進(jìn)行外部尋址時,P0口的8根引綆低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用線。P0口首先將低8位的地址發(fā)送出去,然后再傳送數(shù)據(jù),因此要用鎖存器將先送出的低8位地址鎖存。MCS-52常用74LS373或8282做地址鎖存器。②數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線寬度為8位,由P0口提供。③操縱總線MCS-52用于外部擴(kuò)展的操縱總線除了它自身引出的操縱線RES、、ALE、外,還有由P3口的第二功能引線:外部中斷0和外部中斷1輸入線和,以及外部RAM或I/O端口的讀選通和寫選通信號和。3.4MCS—52單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成最小應(yīng)MCS—52單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)用系統(tǒng)時只要將單片機(jī)接上外部的晶體或時鐘電路和復(fù)位電路即可,如圖3-8所示,如此構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單可靠,其特點是沒有外部擴(kuò)展,有可供用戶選用的大量I/O線。4.2顯示電路分為主從機(jī)顯示。采納八段嗎數(shù)碼管動態(tài)顯示,P0口作為共陰數(shù)碼管的段選輸出端,P0口作為輸出口接了1個10K的排阻電阻作為上拉電阻;并使用74LS245作為鎖存器增強(qiáng)輸出的帶負(fù)載能力,為P2.0—p2.7口作為八位共陰數(shù)碼管的位選端,分不顯示溫度和壓力。連接方式如下。4.3PT2262/2272無線發(fā)送接收電路PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路,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。設(shè)計中使用一般的2262/2272芯片。發(fā)送8位數(shù)據(jù),電路圖如下:PT2262發(fā)送模塊電路PT2272無線接收模塊4.4看門狗電路系統(tǒng)中把P1.6作為看門狗的“喂狗”信號;將MAX813的RESET與單片機(jī)的復(fù)位信號RST連接。由于單片機(jī)每執(zhí)行一次程序,就會給看門狗器件一個復(fù)位信號,如此也能夠用手工方式實現(xiàn)復(fù)位。當(dāng)按鍵按下時,SW-SPST就會在MAX813引腳產(chǎn)生一個超過200ms的低電平,事實上看門狗器件在1.6s時刻內(nèi)沒有復(fù)位,使7引腳輸出一個復(fù)位信號的作用是相同的,其連接圖如圖6所示。第五章要緊程序設(shè)計及流程5.1主流程圖主程序包括主機(jī)主程序和從機(jī)主程序。主機(jī)主程序要緊做初始化,鍵盤掃描,顯示和數(shù)據(jù)發(fā)送。流程如下:開始開始初始化讀溫度讀壓力顯示推斷情況報警符合5.2DS18b20測溫程序流程程序要緊是初始換18B20。讀數(shù)據(jù):流程如下5.3顯示主程序顯示程序在主從機(jī)程序中都有。使用循環(huán)動態(tài)顯示,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理,采納送段碼,送位嗎,延時。要緊流程如下:總結(jié)單片機(jī)作為我們要緊的專業(yè)課程之一,我覺得單片機(jī)課程設(shè)計專門有必要,而且專門有意義。但當(dāng)拿到題目時,確實不明白如何著手,有些迷茫,上網(wǎng)查資料,問老師,在老師的關(guān)心下,解決一個又一個的困難,終于完成任務(wù)。在這次課程設(shè)計中,運用到了專門多往常的專業(yè)知識,盡管過去從未獨立應(yīng)用過它們,但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)覺效率專門高,這是我做這次課程設(shè)計的一大收獲。另外,要做好一個課程設(shè)計,就必須做到:在設(shè)計程序之前,對所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解,明白該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源;要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖;在設(shè)計程序時,不能妄想一次就將整個程序設(shè)計好,反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計的必經(jīng)之路;要養(yǎng)成注釋程序的好適應(yīng),一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能,而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路,如此也為資料的保存和交流提供了方便;在設(shè)計課程過程中遇到問題是專門正常德,但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來,并分析清晰,以免下次再碰到同樣的問題的課程設(shè)計結(jié)束了,然而從中學(xué)到的知識會讓我受益終身。發(fā)覺、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。設(shè)計過程,好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程,常有一些不如意,但怎么講這是第一次做,難免會遇到各種各樣的問題。在設(shè)計的過程中發(fā)覺了自己的不足之處,對往常所學(xué)過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,不能靈活運用。通過這次設(shè)計,我明白得了學(xué)習(xí)的重要性,了解到理論知識與實踐相結(jié)合的重要意義,學(xué)會了堅持、耐心和努力,這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。另外,要特不感謝我的指導(dǎo)老師,是她指引我克服一個由一個的困難,讓我學(xué)會對困難無所畏懼,以及對問題的一些專門重要的考慮方法。我學(xué)會對困難無所畏懼,以及對問題的一些專門重要的考慮方法。謝辭從本設(shè)計的資料收集和方案論證到方案設(shè)計、修改和最后的完成,得到了同學(xué)和老師的指導(dǎo)和關(guān)心,特不是老師給予了指點,才使本設(shè)計順利完成。在此表示衷心感謝!感謝我的指導(dǎo)老師,她從一開始論文方向的選定,到最后的整篇論文的完成,差不多上特不耐心的對我進(jìn)行指導(dǎo)。給我提供建議告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題,細(xì)心的給我指出錯誤,修改論文。老師誨人不倦的工作作風(fēng),對職業(yè)的態(tài)度,使我受益匪淺。在此,謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂臀抑孕牡母兄x!參考資料及文獻(xiàn)[1]郭慧,吳迅.單片機(jī)C語言程序設(shè)計完全自學(xué)手冊[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008[2]汪貴平,李登峰,龔賢武,雷旭.新編單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009[3]何宏,龔?fù)镏竞辏畣纹瑱C(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006[4]郭天祥.新概念52單片機(jī)C語言教程——入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008[5]蔣輝平,周國雄。基于Proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與仿真實例。北京:機(jī)械工業(yè)出版社[6]彭偉。單片機(jī)C語言程序設(shè)計實訓(xùn)100例——基于8052+proteus仿真。北京:電子工業(yè)出版社[7]
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