图3。2 温度采集系统原理图
3。2 AT89C51的介绍及功能结构
3。2。1 AT89C51的介绍
AT89C51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品,指令数达111条,MCS-51单片机可以算是相当成功的产品,一直到现在,MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品。
AT89C51有4组8位I/O口:P0、P1、P2和P3口,P1、P2和P3为准双向口,P0口则为双向三态输入输出口。
P0口和P2口: 电路中包含一个数据输出锁存器和两个三态数据输入缓冲器,另外还有一个数据输出 的驱动和控制电路。这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口,而不能象P1、P3直接用作输出口它们一起可以作为外部地址总线,P0口身兼两职,既可作为地址总线,也可作为数据总线。
P2口:作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15,P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。外部的程序存储器由PSEN信号选通,数据存储器则由WR和RD读写信号选通,因为216=64k所以8051最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。 文献综述
P1口:8位准双向口,每一位均可单独定义为输入或输出口,当作为输入口时,1写入锁存器,Q(非)=0,T2截止,内上拉电阻将电位拉至“1”,此时该口输出为1,当0写入锁存器,Q(非)=1,T2导通,输出则为0。作为输入口时,锁存器置1,Q(非)=0,T2截止,此时该位既可以把外部电路拉成低电平,也可由内部上拉电阻拉成高电平,正因为这个原因,所以P1口常称为准双向口。需要说明的是,作为输入口使用时,有两种情况,其一是:首先是读锁存器的内容,进行处理后再写到锁存器中,这种操作即读—修改—写操作,象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。其二是:读P1口线状态时,打开三态门G2,将外部状态读入CPU。
3。2。2 最小系统原理图
单片机是整个系统的核心处理器,它负责驱动温度传感器DS18B20工作,1602LCD进行温度显示和控制报警电路工作。单片机的最小系统主要由两块组成,晶振电路和复位电路。在这里我们采用了按键复位,不必切断电源即可复位以便使用者进行操作。晶振电路是在单片机的XTAL1和XTAL2两端接一个晶振和两个电容组成的,其作用是为单片机提供合格的时钟信号流。在复位电路中,必须为单片机的RST口提供两个周期以上的高电平,单片机的系统才可以复位。复位电路中含有一个电容,再按下按键时,电容充电,松开按键时,电容持续放电,再放电过程中很容易的便可提供给RST口两个周期以上的高电平,所以复位电路是如此设计。图3。3即为AT89C51单片机的最小系统结构图。