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1、-基于单片机的多路温度检测报警系统的设计-第 29 页哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计论文题目： 基于单片机的多路温度检测报警系统的设计学 生： 刘苏震 指导教师： 刘媛媛 讲师 专 业： 电子信息工程（电气及其自动化） 班 级： 09电气4班 2013年5月哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计 任 务 书题目名称：基于单片机的多路温度检测报警系统立题意义：随着工业的发展需要，我国对检测系统从无到有，从复杂到简单的发展过程，其智能化程度越来越高，然而我国的很多地方温室的温度调节是应用很传统的开关门来实现的，这种方法费时费力，效率又很低，准确度又不高，随机性大，很不科学，因此需要研制一种结构简单，价格低廉的
2、测控系统来达到自动调节温度。我们所设计的温度检测报警系统能够对所在区域的温度超出范围时进行显示并报警。;技术条件与要求1.根据多路温度控制系统的要求,进行硬件电路和软件程序设计。 2.熟练的掌握单片机C语言的程序编程。3. 能够进行合理的电路及程序检测。任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）一、 任务内容：1.查阅文献，掌握多路温度控制系统设计方面相关知识。2.进行多路温度控制系统设计的硬件电路设计，进行电路设计方案的论证及分析。3.进行多路温度控制系统设计的软件程序设计。4.进行多路温度控制系统设计硬件与程序的结合，进行功能的检测。二、计划、时间安排2012年11月2
3、6日2013年4月7日 选题、撰写阶段2013年 4月 8 日2013年5月24日 中期检查阶段2013年5月 13日5月24日 整理、答辩阶段 2013年5月25日 毕业论文(设计) 答辩专业负责人意见签名：年 月 日哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计 审 阅 评 语一、指导教师评语 是否同意答辩： 同意答辩 不同意答辩 指导教师（签名） 职 称 年 月 日 二、评阅人评语 是否同意答辩： 同意答辩 不同意答辩 评阅教师（签名） 职 称 年 月 日 哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计 答 辩 评 语 及 成 绩三、答辩委员会评语四、毕业设计成绩 签 字（盖章）：五、答辩委员会主任单位： 答辩委员会主任职
4、称： 答辩委员会主任签字： 年 月 日基于单片机的多路温度检测报警系统的设计摘 要当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到纺织厂，工业冶炼，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要。系统中通过时钟脉冲实现了温度的单一和循环显示。在温度超过设定温度时可以对报警温度和实际温度交替显示，从而给予更多的信息。按钮结构简单、应用灵活、易扩展，很大程度上提高了自动检测的效率，使本系统更加的智能化、人性化。本文介绍了一种基于AT89C51单片机
5、，利用AD590进行8路的温度采集，通过ADC809进行模数转换的多路温度检测报警系统。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。关键词：多路温度检测；单片机；报警系统Mu
6、ltichannel temperature detection alarm system based on single chip designAbstractThis article introduce a Multi-temperature detection alarm system based on AT89C51 microcontroller,AD590 for temperature and ADC0809for the analog digital conversion. System achieved by clock pulse and a single temperat
7、ure cycle showed that the temperature set switch functions. Multi-channel temperature detection alarm system based on AT89C51 was introduced. In order to save ports, enlarges integrated circuit expand the function later, the data series of sensor system enter the line SCM. Systems through the contro
8、l button to achieve the real-time setting of all the different alarm temperature, and the realization of multi-channel or single switch temperature display, which can carry out multi-channel detection and also can be carried out as a one-way monitoring.This paper introduces a kind of based on AT89C5
9、1, 8-way by AD590 temperature acquisition, through ADC809.To convert the modulus of multi-channel temperature detection alarm system. Temperature measurement and control facilities, computer application in our country, in general are from digestion and absorption, easy to practical application stage
10、, transitional stage, comprehensive application and development. In technology, in the majority with single-chip microcomputer controlled single parameters of the single loop system, Temperature measurement control in our country present situation is far from reach the level of factory, there are st
11、ill many problems in practical production, there are equipment supporting ability is poor, low degree of industrialization, environment control level lags behind, In the study of a temperature control system in the future will tend to be more intelligent, integrated, each performance index system mo
12、re accurate, more stable and reliable.Key Words：Multi-temperature measurement；microcontroller；alarm system.；SCM目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 多路温度检测报警系统的国内发展现状11.2 多路温度检测报警系统的11.3 多路温度检测报警系统的研究目的和意义22 多路温度检测报警系统的原理32.1 AT89C51单片机的主要工作特性32.2 引脚排列及功能52.3 存储器组织和特殊功能寄存器62.4 时钟电路和工作时序63 系统设计83.1 温度传感器83.2 模数转换
13、93.3 单片机103.4 数码显示124 硬件电路设计144.1电路的整体结构144.2 模拟采集电路144.3 模数转换电路154.4 LED数码显示电路164.4.1 CD4511164.4.2 CD4518174.5电路总图195 软件程序设计195.1 主程序设计205.2 程序216 电路板设计246.1 设计过程与成果256.1.1 绘制电路原理图并仿真调试256.1.2 加载网络表及元件封装256.1.3 规划电路板并设置相关参数256.1.4 元件布局及调整266.1.5 布线并调整266.1.6 输出及制作PCB276.2 实验数据分析29结论30致谢31参考文献32基于单
14、片机的多路温度检测报警系统的设计1 绪论温度的检测在各个不同的领域都有着不同的发展方向，而且都已经有了诸多较为成熟的技术。例如，农业上土壤各个层面上的温度将会对植物的生长造成影响；在医院的监护中用到的温度计【1】。在工业中，对于料桶里外上限温度要求不一，热处理中工件各个部位的温度对工件形成后的性能相当重要。现代电子工业的快速发展对自动检测的要求也越来越高。采用单片机对温度进行检测和控制，不仅具有控制方便和组态简单的特点，而且可以提高被控量的技术指标【2】。温度的控制在国民经济的各个部门中也有着十分广泛的应用。在这些应用中,一些场合(比如烤烟)要求温度的变化要遵循一定的工艺曲线,这就要求相应的温
15、度控制系统要能够随时获得温度信息并施行实时控制。目前，该领域得到了相当广泛的关注,成为单片机领域的研究热点之一【3】。1.1 多路温度检测报警系统的国内发展现状我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项
16、性能指标更准确，更加稳定可靠。1.2 多路温度检测报警系统的国外发展现状近年来随着社会的深入发展，电子电气的的发展速度已经进入空前状态，人们的生活水平也有了很大的提高，而不法分子也越来越多，千防万防，还是难防贼手摸进门，无论是居民还是企业，对安防问题都十分头痛。人们的防盗意识也逐渐增强。防盗的电子产品也有相继而出。这也给安防产品带来很大的发展空间，但是安防行业发展一直都存在着局部的不平衡现象。那就是视频监控领域要远远超过防盗报警器领域。例如温控，声空，光控等报警器。如今防盗报警器安防产品进入中国家庭的速度大大提高近，几年正以30%的速度增长，并且发展潜力巨大。而市场销售环境是防盗报警器发展的一
17、大挑战，消费者很难认同防盗报警器。除了上面提到的质量差，售后无保障外，对防盗报警器的技术消费者也不敢恭维。这主要是由于在使用过程中，防盗报警器极易发生误报问题，误报率高，让消费者使用中苦恼不堪。甚至汽车声、爆竹声等都会引起误报，尤其是夜里不仅打扰用户睡眠，更会引来不必要的骚动，浪费人力物力。而防盗报警器误报追根究底是设计的技术问题，如果这个问题不解决，消费者很难对该产品产生好感和信赖，将会严重影响防盗报警器的市场销售。所以本设计从光控入手来从根本解决误报困扰【4】。欧美等发达国家防盗报警器家庭普及率已经达到了70%以上。目前它的功能已经趋于完备，在不远的将来报警器会在我们的日常生活中起到巨大的
18、作用. 随着国家智能化小区建设的推广，防盗系统已成为智能小区的必需设备。本文利用单片机控制技术和无线网络技术，开发一种具有联网功能的智能无线防盗系统，并开发相关的传感器。采用无线数据传输方式，不需重新布线，特别适用于已装修用户及布线不方便的场合。1.3 多路温度检测报警系统的研究目的和意义随着工业的发展需要，我国对检测系统从无到有，从复杂到简单的发展过程，其智能化程度越来越高，然而我国的很多地方温室的温度调节是应用很传统的开关门来实现的，这种方法费时费力，效率又很低，准确度又不高，随机性大，很不科学，因此需要研制一种结构简单，价格低廉的测控系统来达到自动调节温度。我们所设计的温度检测报警系统能
19、够对所在区域的温度超出范围时进行显示并报警。近年来随着科学技术的发展，人们趋向于温度检测的多样化，智能化，所以市场上涌现出多种多样的智能温度传感器。温度检测系统在工业化生产和科学研究等各个行业开辟了更为广阔的发展空间。也为单片机嵌入式系统的进一步发展奠定良好的基础。温度检测系统不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高而且比较价格低，在农业中取得了广泛的应用。2 多路温度检测报警系统的原理2.1 AT89C51单片机的主要工作特性内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；内含28字节的RAM；具有32根可编程I/O线；具有2个16位可编程定时器；具
20、有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构；具有1个全双工的可编程串行通信接口；具有一个数据指针DPTR;两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式；具有可编程的3级程序锁定定位；AT89C51的工作电源电压为5（10.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz.AT89C51各部分的组成及功能,如图21所示。外部中断TXDRXDP0 P1 P2 P3扩展控制振荡器和时钟电路数据存储器128字节程序存储器14KBCPU两个16位定时器计数器中断控制总线扩展控制器并行可编程I/O口可编程串行口内部总线图21 AT89C51各部分组成中央处理器单片机的中央处理器（CPU）是单片机的核心，完
21、成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分，如图22。片内ROM地址寄存器PSENALEEARST定时及控制逻辑指令译码器指令寄存器PC增量器程序计数器 PC暂存器1ACCCB寄存器暂存器2PSW ALU 图22 存储器原理图（1）运算器运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。暂存
22、器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。（2）控制器控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、
23、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H.（3）存储器单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。（4）外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。AT89C51的工作原理：2.2 引脚排列及功能AT89C51的封装形式有PDI
24、P,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。 （1）I/O口线 P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时， P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。P1口 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时，可用作输入低8位地址。用作输入时，应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。P2 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外
25、扩I/O口时，P2口输出高8位地址。在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。P3 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。（2）控制信号线 RST 复位输入信号，高电平有效。在振荡器稳定工作时，在RST脚施加两个机器周期以上的高电平，将器件复位。 EA/VPP 外部程序存储器访问允许信号EA.当EA信号接地时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器，地址为0000H-FFFFH;当EA接VCC时，对ROM的读操作从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。
26、在编程时，该引脚可接编程电压5V或12V。在编程校验时，该引脚可接VCC。 PSEN 片外程序存储器读选通信号PSEN，低电平有效。在片外程序存储器取指期间，当PSEN有效时，程序存储器的内容被送至P0口；在访问外部RAM时，PSEN 无效。 ALE/PROG 低字节锁存信号ALE.在系统扩展时，ALE的下降沿将P0口输出的低8位地址锁存在外接的地址锁存器中，以实现低字节地址和数据的分时传送。此外，ALE端连续输出正脉冲，频率为晶振频率的1/6，可做外部定时脉冲使用。 （3）外部晶振引线 XTAL1 片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。使用片内振荡器时，连接外部石英晶体和微调电容。XT
27、AL2 片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时，外接石英晶体和微调电容。2.3 存储器组织和特殊功能寄存器AT89C51的存储器将程序存储器和数据存储器分开，并有各自的存储空间和访问指令。它有4个存储空间：片内存储器、片外存储器、片内数据存储器及片外存储器。2.4 时钟电路和工作时序振荡器电路原理振荡器电路原理，振荡电路的接法如图2-3、2-4所示。振荡器RfXTAL1PD&63 Q2 Q 图23 振荡器电路原理外部振荡器信号NCXTAL2XTAL1GNDC1C2XTAL2XTAL1CND图24 振荡电路的接法3 系统设计通过资料的检索和对于设计任务的理解，明确了系统的大致作用和原理
28、。其大致分为6个部分。一是负责温度检测的温度传感器部分，二是将温度传感器得到的模拟量转变为数据量的模数转换部分，三是负责温度显示的数码管部分，四是负责报警并显示实时温度的部分，五是控制的选择开关部分，六是将这些功能综合控制的单片机核心。系统原理框图如图31所示。图31 系统的原理框图3.1 温度传感器温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与
29、物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。 两种不同材质的导体，如在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出 不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为“热电偶”。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范 围，它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1时，输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在 540微伏之
30、间。 热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前 置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。 温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感
31、器又包括模拟输出和数字输出两种类型。本系统利用温度传感器AD590采集温度，通过外接电路将电流信号转换为电压信号。3.2 模数转换模数转换(ADC)亦称模拟一数字转换，与数/模(D/A)转换相反，是将连续的模拟量（如象元的灰阶、电压、电流等）通过取样转换成离散的数字量。例如，对图象扫描后，形成象元列阵，把每个象元的亮度（灰阶）转换成相应的数字表示，即经模/数转换后，构成数字图象。通常有电子式的模/数转 换和机电式模/数转换二种。在遥感中常用于图象的传输，存贮以及将图象形式转换成数字形式的处理。例如：图像的数字化等。 信号数字化是对原始信号进行数字近似，它需要用一个时钟和一个模数转换器来实现。所
32、谓数字近似是指以N-bit的数字信号代码来量化表示原始信号，这种量化以bit位单位，可以精细到1/2N。时钟决定信号波形的采样速度和模数转换器的变换速率。转换精度可以做到24bit，而采样频率也有可能高达1GHz，但两者不可能同时做到。通常数字位数越多，装置的速度就越慢。 模数转换包括采样、保持、量化和编码四个过程。在某些特定的时刻对这种模拟信号进行测量叫做采样。通常采样脉冲的宽度是很短的，故采样输出是断续的窄脉冲。要把一个采样输出信号数字化，需要将采样输出所得的瞬时模拟信号保持一段时间，这就是保持过程。量化是将连续幅度的抽样信号转换成离散时间、离散幅度的数字信号，量化的主要问题就是量化误差。
33、假设噪声信号在量化电平中是均匀分布的，则量化噪声均方值与量化间隔和模数转换器的输入阻抗值有关。编码是将量化后的信号编码成二进制代码输出。这些过程有些是合并进行的，例如，采样和保持就利用一个电路连续完成，量化和编码也是在转换过程中同时实现的，且所用时间又是保持时间的一部分。本系统利用模数转换芯片ADC0809在单片机AT89C51的控制下针对所定一路的模拟信号进行转换。3.3 单片机单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断 系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟
34、多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。本系统利用AT89C51对整个系统进行控制。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。 AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非 易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的 AT89C51是一种高效微控制器。管脚说明：VCC：供电电压。 GND：接地。 P
35、0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当 P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收 输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I
36、/O口，P2口缓冲器可接收，输 出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内 部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当 对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作
37、为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时 间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许
38、的输出电平用于锁存地址的 地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作 对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。 此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器 周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PS
39、EN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器 （0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储 器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 振荡器特性: XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石 晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个
40、二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任 何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。3.4 数码显示数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位 等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。 共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(
41、COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段 发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的 驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码 进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5840根I/O端口来驱动，要知道一个
42、89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔 划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片 机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的 数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码
43、管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态 驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫 描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。主要参数8字高度：8字上沿与下沿的距离。比外型高度小。通常用英寸来表示。范围一般为0.25-20英寸。 长*宽*高：长数码管正放时，水平方向的长度；宽数码管正放时，垂直方向上的长度；高 数码管的厚度。 时钟点：四位数码管中，第二位8与第三位8字中间的二个点。一般
44、用于显示时钟中的秒。 数码管使用的电流与电压电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流50-60mA。 电压：查引脚排布图，看一下每段的芯片数量是多少？当红色时，使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数；当绿色时，使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。本系统使用动态显示驱动4位数码管显示温度部分，使用静态显示驱动显示路数。4 硬件电路设计4.1电路的整体结构电路的硬件电路由以下几个组成部分：模拟采集电路，开关控制电路，LED数码显示电路，模数转换电路，单片机。4.2 模拟采集电路温度传感器对整个系统的精确度非常重要，常用的温度传感器热电阻、热电偶，半导体集成型温度传感器。本系统对传感器的测量精度线性度要求较高，且信号采集 与处理电路的距离变化较大，采用的温度传感器为AD590，它是美国模拟器件公司生产的单片集成电路温度传感器。具有如下优点：（1）流过器件的电流（uA）等于器件所处环境的热力学温度