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文檔簡介

目錄1引言錯誤!未定義書簽。1.1多點水溫控制系統(tǒng)功能要求錯誤!未定義書簽。1.2總體設(shè)計電路錯誤!未定義書簽。2主要元器件介紹12.1主控芯片STC89C5212.2MAX23252.3LCD12864顯示器62.418B2082.574LS21與門錯誤!未定義書簽。2.674HC573鎖存器錯誤!未定義書簽。3系統(tǒng)硬件構(gòu)成錯誤!未定義書簽。3.1設(shè)計原理錯誤!未定義書簽。3.2STC89C52最小系統(tǒng)設(shè)計錯誤!未定義書簽。3.3主從機間通信電路錯誤!未定義書簽。3.4溫度控制電路錯誤!未定義書簽。3.5溫度檢測電路錯誤!未定義書簽。3.6指示電路錯誤!未定義書簽。參考文獻:19附錄錯誤!未定義書簽。11引言1.1多點水溫控制系統(tǒng)功能要求:設(shè)計一個具有一個主機,若干個分機的水溫控制系統(tǒng)。主機與分機見采用RS232總線互聯(lián)構(gòu)成多分機通信。主機可以顯示、設(shè)定每個分機的水溫,設(shè)定范圍30度100度,也可以設(shè)置溫度報警。分機把溫度數(shù)據(jù)發(fā)給主機,并對本地的水溫按主機設(shè)定的溫度進行PID控制。制作一個主機,采用12864LCD,可以顯示16個分機的數(shù)據(jù)。實際只需制作兩個分機,但可以改變分機編號。主要功能如下:設(shè)定溫度,實時溫度顯示溫度上下限報警及設(shè)定目標溫度的設(shè)定PID控制參數(shù)的設(shè)定從機傳數(shù)據(jù)給主機主機控制從機模塊的溫度控制1.2總體設(shè)計電路多點水溫控制系統(tǒng)包括實現(xiàn)溫度控制和多機通信的單片機AT89C51、報警電路、(LCD182864)、三極管輸出加熱電路、MAX232構(gòu)成的多機通信模塊、DS18B20溫度傳感器2.1.單片機控制部分主控芯片STC89C52STC89C521是一個低功耗,高性能CMOS8位單片機,片內(nèi)含8kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造,兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元,功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。2.1.1性能簡介STC89C52具有如下特點:40個引腳,8kBytesFlash片內(nèi)程序存儲器,256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),32個外部雙向輸入/輸出(I/O)口,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。此外,AT89S51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式。空閑模式下,CPU暫停工作,而RAM定時計數(shù)器,串行口,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。2圖2-1-1STC89C52芯片引腳圖其主要功能特性:兼容MCS-51指令系統(tǒng)8k可反復擦寫(1000次)ISPFlashROM32個雙向I/O口4.5-5.5V工作電壓2個16位可編程定時/計數(shù)器時鐘頻率0-33MHz全雙工UART串行中斷口線256K內(nèi)部RAM2個外部中斷源低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式3級加密位看門狗(WDT)電路軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的ISP字節(jié)和分頁編程雙數(shù)據(jù)寄存器指針可以看出STC89C52提供以下標準功能:8K字節(jié)Flash閃速存儲器,256字節(jié)內(nèi)部RAM,32個I/O口線,看門狗(WDT),兩個數(shù)據(jù)指針,兩個16位定時器/計數(shù)器,一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,片內(nèi)振蕩器及時鐘。同時,AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作,但允許RAM,定時/計數(shù)器,串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式何在RAM中的內(nèi)容,但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一個硬件復位。2.1.2STC89C52引角功能說明Vcc:電源電壓GND:地P0口:P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口,作為輸出口3用時,每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路,對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時,這組口線分時轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時,P0口接收指令字節(jié),而在程序校驗時,輸出指令字節(jié),校驗時,要求外接上拉電阻。P1口:P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P1的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口。作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號校驗期間,P1接收低8位地址。表1-1為P1口第二功能。表2-1-1P1口第二功能端口引腳第二功能P1.5MOSI(用于ISP編程)P1.6MISO(用于ISP編程)P1.7SCK(用于ISP編程)P2口:P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2的輸出緩沖級可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口,作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。在訪問位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行:MOVXRi指令)時,P2口線上的內(nèi)(也即特殊功能寄存器,在整個訪問期間不改變。Flash編程或校驗時,P2也接收高位地址和其它控制信號。P3口:P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時,它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端口時,被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流I。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,P3口的第二功能如下表1-2。4表2-1-2P3口的第二功能端口功能第二功能端口引腳第二功能RXD(P3.0)串行輸入口T0(P3.4)定時/計數(shù)器0外部輸入TXD(P3.1)串行輸出口T1(P3.5)定時/計數(shù)器1外部輸入INT0(P3.2)外中斷0WR(P3.6)外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通INT1(P3.3)外中斷1RD(P3.7)外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通RST:復位輸入。當振蕩工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期上高電平將使單片機復位。WDT益出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFRAUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開或關(guān)閉該功能。DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。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)。即使不訪問外部存儲器,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出的正脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目地,要注意的是:第當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。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。該位禁位后,只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會被激活。此外,該引腳伎被微弱拉高,單片機執(zhí)行外部程序時,應(yīng)設(shè)置ALE無效。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AT89S51由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,高有兩次有效的PSEN信號。EA/VPP:外部訪問允許。欲使CPU公訪問外部程序存儲器(地址0000HFFFFH),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,復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時,該引腳加上12V的編程電壓Vpp。XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。52.2MAX232資料簡介MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。2.2.1MAX232引腳說明第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源,提供給RS-232串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳(R1IN)、12腳(R1OUT)、11腳(T1IN)、14腳(T1OUT)為第一數(shù)據(jù)通道。8腳(R2IN)、9腳(R2OUT)、10腳(T2IN)、7腳(T2OUT)為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭;DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC(+5v)。2.2.2MAX232主要特點片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力,能夠產(chǎn)生+10V和-10V電壓V+、V-功耗低,典型供電電流5mA內(nèi)部集成2個RS-232C驅(qū)動器內(nèi)部集成兩個RS-232C接收器高集成度,片外最低只需4個電容即可工作符合所有的RS-232C技術(shù)標準只需要單一+5V電源供電62.3LCD12864顯示器2.3.112864簡介帶中文字庫的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式,內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊;其顯示分辨率為12864,內(nèi)置8192個16*16點漢字,和128個16*8點ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令,可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面。可以顯示84行1616點陣的漢字.也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比,不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多,且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。基本特性:低電源電壓(VDD:+3.0-+5.5V)顯示分辨率:12864點內(nèi)置漢字字庫,提供8192個1616點陣漢字(簡繁體可選)內(nèi)置128個168點陣字符2MHZ時鐘頻率顯示方式:STN、半透、正顯驅(qū)動方式:1/32DUTY,1/5BIAS視角方向:6點背光方式:側(cè)部高亮白色LED,功耗僅為普通LED的1/51/10通訊方式:串行、并口可選內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路,無需外加負壓無需片選信號,簡化軟件設(shè)計工作溫度:0-+55,存儲溫度:-20-+60表2-3-112864引腳說明:引腳名稱方向說明引腳名稱方向說明1VSS-電源地11DB4I數(shù)據(jù)42VDD-電源正12DB5I數(shù)據(jù)53VO-

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