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1、基于单片机的低频超声测距系统设计与实现 摘 要 随着科技的发展人们生活水平的提高城市发展建设加快人们对生活和生产的要求同步上升。为了适应现代人们的生活以及生产要求一种无接触的生产测距方式应运而生它就是超声波测距。超声波测距是一种性能良好的测距方式主要应用于箱涵排污疏通、倒车雷达、工地以及一些工业现场。 本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的低成本、高精度、微型化LED显示的超声波测距仪。整个设计采用了硬件电路加软件设计的方法硬件部分主要由AT89S51单片机、超声波发射电路、超声波接收电路、以及LED显示电路构成软件部分主要由主程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。由AT8
2、9S51单片机控制超声波发射、接收并测得传送时间经过芯片的分析处理测得待测距离实现超声波测距。 经实验证明超声波具有方向性好穿透性强的特征使本系统具有操作简单安全性高抗干扰能力强工作可靠准确度高等优点。能有效的解决城市箱涵排污疏通、汽车倒车、及建筑施工等问题有很好的发展前景。 关键词AT89S51超声波测距 本页完第 2 页 共 40 页 Low-Frequency Ultrasonic System Design And Realization Based On SCM Abstract With the development of science and technology, the
3、improvement of peoples standard of living, speeding up the development and construction of the city, people for life and production requirements of synchronous rise .in order to adapt to the modern peoples life and production requirements, a non-contact production ranging way is invented。It is a sil
4、ent wave measuring distance. A silent wave measure distance is a good performance range finder way, it mainly used in box culverts sewage dredge, backing up radar, site and some industrial field. This paper introduces a design AT89S51 as the core with low cost and high precision, miniaturization led
5、 display ultrasonic rangefinder。The whole design uses a hardware circuit design method with software design, hardware are mainly by AT89S51, ultrasound circuit, ultrasonic receiving circuit, and led display circuit constitutes, the software are mainly by main program, part launch subroutines, receiv
6、ing subroutines, display subroutines etc module. By AT89S51 control ultrasonic transmitting and receiving, and measuring the transmission time, after the analysis by chip, to be measured distance, realize ultrasonic ranging. Proving by the experiment, ultrasonic has good direction and deep penetrabi
7、lity, it makes this system is characterized by simple operation, high safety, strong anti-jamming capability, working reliably, the advantages of high accuracy. it can effectively solve the urban box culverts sewage dredge, automobile backing up, and construction, have very good prospects for develo
8、pment . Key words: AT89S51, Silent wave, Measure Distance 本页完第 3 页 共 40 页 目 录 1 引言 . 1 1.1 开发温度控制系统的意义 . 1 1.2 电热锅炉的发展 . 1 1.3 本文设计的内容与安排 . 2 2 总体设计方案 . 4 2.1 系统方框图 . 4 2.2 工作过程 . 4 2.3 AT89S51单片机简介 . 5 2.3.1 AT89S51的特点与功能 . 5 2.3.2 AT89S51的管脚图及其功能 . 6 2.4 温度传感器DS18B20简介 . 8 2.4.1 DS18B20的特点 . 8 2.4
9、.2 DS18B20芯片工作原理 . 9 2.4.4 DS18B20暂存寄存器分布 . 10 2.4.5 DS18B20的操作 . 12 2.4.6 DS18B20封装图及其硬件连接方式 . 14 2.5 LCD1602液晶屏 . 15 2.5.1 接口信号说明 . 15 2.5.2 RAM地址映射图 . 15 2.5.3 基本操作时序及指令说明 . 15 3 水温控制系统的硬件设计 . 18 3.1 核心电路设计 . 18 3.1.1 单片机电源 . 18 3.1.2 单片机的复位电路 . 18 3.1.3 89S51的时钟电路 . 18 3.1.4 单片机最小硬件电路组成 . 20 3.2
10、 电热炉控制电路及报警电路的设计 . 20 3.3 键盘控制电路的设计 . 21 本页完第 4 页 共 40 页 3.4 显示电路的设计 . 22 4 水温控制系统的软件设计 . 24 4.1 主程序设计 . 24 4.2 测温子系统软件设计 . 26 4.3 整体仿真效果图 . 29 5 总结与展望 . 33 附录 . 34 参 考 文 献 . 35 致 谢 本页完第 5 页 共 40 页 1 绪论 1.1 设计的目的和意义 1.1.1 设计的目的 随着科学技术的快速发展超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说人们可以具体利用的测距技术还十分有限因此这是一个正在蓬勃发展而又有无
11、限前景的技术及产业领域。展望未来超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间它将朝着更加高定位高精度的方向发展以满足日益发展的社会需求如声纳的发展趋势基本为研制具有更高定位精度的被动测距声纳以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳实现超远程的被动探测和识别研制更适合于浅海工作的潜艇声纳特别是解决浅海水中目标识别问题大力降低潜艇自噪声改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨与其他的测距仪集成和融合形成多测距仪。随着测距仪的技术进步测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能最终发展到具有创造力。在新的
12、世纪里面貌一新的测距仪将发挥更大的作用【1】。 1.1.2 设计的意义 随着科技的发展人们生活水平的提高城市发展建设加快城市给排水系统也有较大发展其状况不断改善。但是由于历史原因和城市建筑的许多不可预见因素城市给排水系统特别是排水系统往往落后于城市建设。因此经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理人们生活舒适显得非常重要。而设计研制箱涵排污疏通移动机器人的自动控制系统保证机器人在箱涵中自由排污疏通是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。箱涵排污疏通机器人它是一种水上操作机
13、器人箱涵水下是淤泥箱涵机器人在水上行走在机器人上安装淤泥抽取浑浊搅拌装置和浑水过滤装置最后达到箱涵淤泥排污疏通系统一体化。因箱涵内有瘴气、且环境复杂机器人上的自动控制系统显得尤为重要【2】。此控制系统实时给机器人提供机器人在箱涵中的位置信息分析该信息应变各种可能的因素指导机器人避障、指导机器人控制本页完第 6 页 共 40 页 动力部分动作等如前进、后退、左转、右转等以顺利的完成作业。无需人工协作。该机器人原理类似于清洗机器人。因此也在此课题中分出这个子课题即超声波测距仪的研制。它既是控制系统的航标灯。 1.2 超声波测距仪的发展现状 1.2.1 国外超声波测距仪的现状 国外测距仪表早期大多采
14、用机械原理但近年来随着电子技术的应用逐步向机电一体化发展并且总结了许多新的测量原理。在传统原理中也渗透了电子技术及微机技术结构有了很大的改善功能有了很大的提高。从国外测距仪表发展的技术动向看当前国外测距仪新技术普遍应用。普遍采用电子设计自动化(EDA)、计算机辅助测试(CAT)、数字信号处理(DSP)、专用集成电路(ASIC)及表面贴装技术等。呈现出(1)智能化测距仪(2)非接触测量方式的测距仪(3)新原理的小型测距【3】。 (1)人工检尺 利用皮尺测量距离这是至今仍然在全世界广泛使用的最简单方法人工测量 的精度一般存在人为因素误差。 (2)雷达测距仪 连续式微波测距仪旧这几年逐步推向市场。它
15、通常采用调频雷达原理利用同步调频脉冲技术微波发射和接收器安装在发射点向需要被测物面发射频率调制的微波信号。当接收到回波信号时由于来回传播时间延迟发射频率已经改变了。将两者信号混合处理所得信号的差频正比于发射点到被测物面之间的距离。 (3)激光测距仪 激光测距仪的测量原理是用光波代替超声波。即传感器发射激光照射被测物面接收反射光将从发射至接收的时间换算成距离。激光光束是很窄在测距仪中通过光学系统转换成约20mm宽光束这样即使被测物面很粗糙漫反射光也能被传感器接收。 (4) y射线测距仪 该技术是基于射线对不同物质产生不同衰减的理论将放射源钻60或艳137置于一个防护容器内放在被测介质的侧(此被测
16、介质对y射线有一定的衰减作用)在介质的另一面装有一个检测器当y射线穿透这个有一定厚度距离时它被衰减其衰减率取决于被测介质的密度、吸收系数和厚度。介质厚度越大衰本页完第 7 页 共 40 页 减越大接收器将y射线量变为光脉冲信号再由光电倍增管转换为电脉冲信号。由于介质与y射线衰减量是非线性关系所以必须通过统计标定。y射线测距特别适用于传统测量仪表不能解决的测量问题因为测量件没有任何部件与被测介质相接触。E十H公司提出了一个“点放射棒探头接收”的概念这样放射源被降到最小而且容易安装目前该公司研制的FMG671(用于液位测量)已经用于过程控制。 (5)超声波测距仪 超声波测距仪是非接触测距仪中发展最
17、快的一种。该技术基于超声波在空气中的传播速度及遇到被测物体表面产生反射的原理。智能化的超声波测距仪带有一个功能很强的智能回波分析软件包。它可以将各种干扰过滤出来识别多重回波分析信号强度和环境温度等有关信息这样即便在有扰动条件下读数也基本精确的。 1.2.2 国内超声波测距仪的现状 在我国超声学的研究开始于二十世纪五十年代1959年至1964年间我国建立了分子声学实验室对悬浮体的声吸收等问题进行了深入的研究设计生产了固体中超声衰减的测量设备对粘弹性和可压缩流体的声速和衰减的研究取得了令人兴奋的成果。同时在超声波探伤、加工、种子处理、显示、医疗等应用领域取得了可喜的成绩。表面波换能器的研究我国开始
18、于1965年于1970年开始了高频表面波的研究1977年我国研制成表面脉冲压缩滤波器。在80年代以后我国的超声研究进入了一个全新的阶断取得了一系列标志性成果压电复合材料研制成功窄脉冲短余振探头问世PVDF高分子压电薄膜材料赶上并超过国际水平高分子压电PVDF型换能器和超声显微镜的研究获得了实用高频压电材料LiNb03研制成功。在应用方面B超和A超医疗探头开始投入生产和医疗应用。超声显微镜投入应用。总的来说我国在超声方面的研究在某些方面己走在了世界的前列【4】。 近年来超声测试技术已明显表现出下列趋向 1、由定性的判断缺陷的有无而发展为对缺陷的位置、大小、形状、性质进行定量判断并且利用各种成像技
19、术直接显示缺陷的二维、三维图像; 2、向在线自动检测和仪器的智能化发展其中非接触超声测试技术取得突破进展; 3、超声测试技术和材料的物性评价相结合材料的设计、加工和工程应用迅本页完第 8 页 共 40 页 速发展【5】。 综合国内外超声波测距仪精度都不高国内分辨率是lcm存在盲区技术保密。本文设计的测程较之前面所述的超声波测距仪稍短但精确度高误差为4-3era分辨率是l mm且没有盲区。在测量原理中激光测距仪测程远但是在箱涵中受光线影响不适宜采用激光原理测距。人工检尺方式不可能雷达造价高射线需事先定性定量因此在箱涵中只能用超声波测距原理来设计测距仪。 1.3 超声波测距仪的优缺点 1.3.1
20、超声波测距仪的优点 1、超声波传播速度比较稳定光线、介质粘度、湿度、介电常数、电导率、热导率等对检测几乎无影响因此适用于有毒、腐蚀性或高粘度等特殊场合的距离测量 2、与介质不接触无可动部件电子元件只以声频振动振幅小仪器寿命长 3、不仅可进行连续测量和定点测量还能方便地提供遥测或遥控信号【6】 1.3.2 超声波测距仪的缺点 1、当超声波传播介质温度或密度发生变化声速也将发生变化对此超声波测距仪应有相应的补偿措施否则严重影响测量精度 2、超声波仪器结构复杂价格相对昂贵 3、有些物质对超声波有强烈吸收作用选用测量方法和测量仪器时要充分考虑位置测量的具体情况和条件【7】。 1.4 本课题研究的主要内
21、容 本文的主要内容是先阐述课题背景、任务目前国内外现状后对超声波测距的可行性进行了理论分析的基础上利用计算机技术、电子技术、以及超声波在介质中的传播特性等研制出了超声波测距仪的硬件部分编写了相应的软件程序并进行了调试和试运行。在硬件电路的设计中针对超声波在传播时呈指数衰减的特性我们采用了最大限度提高驱动能力、对回波进行多级放大等措施扩大了测量的范围。在软件设计中我们采用模块化程序设计思想将软件分为超声波驱动与数据处理模块每个模块又由若干小模块组成。对软件的这种处理不但能使软件的结构清晰而且有利于软件的调试和修改。由于本设计对计算的精度要求较高本页完第 9 页 共 40 页 所以采用C51编程借
22、助C语言的浮点计算能力提高计算精度。另外为了保证超声波测距仪工作的可靠性和稳定性在软、硬件两个方面都采取了相应的抗干扰措施。 本设计主要是基于AT89S51芯片为核心的超声波测距仪74LS04组成的超声波发射电路、并有超声波处理模块CX20106A、LED显示等器件组成包括单片机系统、超声波发射电路、超声波接收电路、单片机复位电路、LED显示电路。主要实现超声波测距并指示功能。依据实际的测量精度要求添加温度补偿电路。本系统成本低廉功能实用。 本页完第 10 页 共 40 页 2 系统方案设计与论证 2.1 超声波基本特性 声波是一种能在气体、液体和固体中传播的机械波。根据声波振动频率的范围可以
23、分为次声波、声波、超声波和特超声波。超声波检测中常用的工作频率在0.2520 MHz范围内。 超声波的波形有三种形式质点振动方向与传播方向一致的波为纵波它能在固体、液体或气体中传播。质点振动方向垂直于传播方向的波称为横波它只能在固体中传播。质点振动介于纵波和横波之间只能沿着固体表面传播称为表面波。工业应用中主要采用纵波【8】。 2.2 超声波测距原理 超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。人耳能够听到的声音频率大约为20Hz20kHz低于20Hz和高于20kHz的声音人耳一般
24、都听不到人们把高于20kHz的声波称为超声波。超声波是一种机械振动波可以在气体 、液体和固体中传播在空气中的传播速度为340m/s与光波、电磁波相比是非常缓慢的。超声波具有方向性即传播的能量比较集中这一点与可听见的声波不同。另外超声波在传播途中若遇到不同的媒介大部分能量会被反射。超声测距的距离公式【9】 12svt 在设计时实时得出时间t和速度v即可计算出距离。超声波传感器向空气中发射超声波声脉冲超声波遇到被测物体反射回来若可以测出第一个回波达到的时间与发射脉冲间的时间差t利用公式即可算得传感器与反射点间的距离s单片机对其进行处理【10】。如果测距精度要求很高则应该通过温度补偿的方法加以校正。
25、 表2.1 波速与温度的关系 温度 -30 -20 -10 0 10 20 30 100 声速m/s 313 319 325 323 338 344 349 386 这就是所谓的时间差测距法。采用超声波测量大气中的地面距离是近代电子本页完第 11 页 共 40 页 技术发展才获得正式应用的技术由于超声测距是一种非接触检测技术不受光线、被测对象颜色等的影响在较恶劣的环境(如含粉尘)具有一定的适应能力。因此用途极度广泛。例如:测绘地形图建造房屋、桥梁、道路、开挖矿山、油井等利用超声波测量地面距离的方法是利用光电技术实现的超声测距仪的优点是:仪器造价比光波测距仪低省力、操作方便。 由于是利用超声波测
26、距要测量预期的距离所以产生的超声波要有一定的功率和合理的频率才能达到预定的传播距离同时这是得到足够的回波功率的必要条件只有的得到足够的回波频率接收电路才能检测到回波信号和防止外界干扰信号的干扰。经分析和大量实验表明频率为40KHz左右的超声波在空气中传播效果最佳同时为了处理方便发射的超声波被调制成具有一定间隔的调制脉冲波信号【11】。 2.3 系统总体方案的设计与论证 2.3.1 超声波测距原理框图 如图2.1,单片机发出40khz的信号经放大后通过超声波发射器输出超声波接受器将接受到得超声波信号经放大器放大用锁相环电路进行检波处理后启动单片机中断程序测得时间为t再由软件进行辨别、计算得出距离
27、数并送LCD显。 图2.1 超声波测距仪原理框图 2.3.2 超声波测距方法选择 超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOFtime of flight。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离【12】。 测量距离的方法有很多种短距离的可以用尺远距离的有激光测距等超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为超声波接收器 放大电路 超声波发射器 放大电路 锁相环检波电路 定时器 AT89S51芯片 显示器 本页完第 12 页 共 40 页 331.45米/秒由单片机负责计时单片机使用12MHZ晶振所以此系统的测
28、量精度理论上可以达到毫米级。 由于超声波指向性强能量消耗缓慢在介质中传播距离远因而超声波可以用于距离的测量。利用超声波检测距离设计比较方便计算处理也较简单并且在测量精度方面也能达到要求【13】。 2.3.3 超声波发生器选择 超声波发生器可以分为两类一类是用电气方式产生超声波一类是用机械方式产生超声波。本课题属于近距离测量可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。 超声波测距的原理是利用超声波的发射和接受根据超声波传播的时间来计算出传播距离。实用的测距方法有两种一种是在被测距离的两端一端发射另一端接收的直接波方式适用于身高计一种是发射波被物体反射回来后接收的反射波方式适用于测距仪。此次设计采用反
29、射波方式。 测距仪的分辨率取决于对超声波传感器的选择。超声波传感器是一种采用压电效应的传感器常用材料是压电式陶瓷。由于超声波在空气传播时会有相当的衰减衰减的程度与频率的高低成正比而频率高分辨率也高故短距离测量时应选择高频率的传感器而长距离测量时应用低频率的传感器【14】。 2.3.4 超声波接收传感器 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小如直径和厚度也各不相同因此每个探头的性能是不同的我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括 工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等
30、时输出的能量最大灵敏度也最高。 工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高特别时诊断用超声波探头使用功率较小所以工作温度比较低可以长时间地工作而不至于失效。医疗用的超声探头的温度比较高需要单独的制冷设备【15】。 灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大灵敏度高反之灵敏度低。因此超声波接受传感器应该应用集成电路CX20106ACX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的本页完第 13 页 共 40 页 载波频率38kHz与测距的超声波频率40kHz较为接近可以利用它制作超声波检测接收电路。实验证明用Cx20106A接收超声波(无信号时输出高
31、电平)具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力【16】。 2.3.5 显示单元选择 显示单元是计算机系统开发时使用的主要设备之一它可将计算机的运算结果、中间结果、存储器地址以及存储器、寄存器中的内容显示出来从而实现人机对话。可以做显示器的有LED,LCD,CRT等。CRT就是常见的显像管式的显示器。优点是颜色视觉效果好视角宽可靠性高便宜缺点是体积大耗电多有微量的X射线辐射。LED就是发光二极管。LED一般适合做大屏幕的显示设备最突出的优点那就是屏幕尺寸可以不受限制亮度可以做的很高其他的如显色性、对比度等都不如CRT显示器。考虑到各种综合因素本设计采用LED显示器【17】。 2.3.6 系统整体方案的
32、论证 超声波测距的原理是利用超声波的发射和接受根据超声波传播的时间来计算出传播距离。实用的测距方法有两种一种是在被测距离的两端一端发射另一端接收的直接波方式适用于身高计一种是发射波被物体反射回来后接收的反射波方式适用于测距仪。此次设计采用反射波方式。 测距仪的分辨率取决于对超声波传感器的选择。超声波传感器是一种采用压电效应的传感器常用的材料是压电陶瓷。由于超声波在空气中传播时会有相当的衰减衰减的程度与频率的高低成正比而频率高分辨率也高故短距离测量时应选择频率高的传感器而长距离的测量时应用低频率的传感器。 本页完第 14 页 共 40 页 3 系统硬件结构设计 3.1 超声波测距仪的硬件设计思想
33、 按设计要求根据超声波测距原理以AT89S51单片机系统为核心开发超声波液位检测系统。它的各部分电路的说明如下 1AT89S51单片机最小系统是超声波测量仪的核心部分其主要任务是 1、发出40KHz的脉冲串用来驱动超声波发射换能器发出超声波 2、通过定时器T1对超声波的传输时间进行计时 3、根据测出的时间和有关参数计算出距离、体积等数据 4、控制参数的输入和数据的显示 2超声波发射电路的作用是将单片机送来的40KHz的脉冲信号放大以满足超声波发射传感器的驱动要求。 3超声波接收电路主要包括电压放大、带通滤波、电压比较和中断信号输出等部分。它是用来对接收到的回波进行放大和整形即将回波信号转换成单
34、片机的中断信号。 3.2 AT89S51芯片的功能特点 3.2.1 AT89S51功能介绍 作为超声波测距系统的核心部件单片机的选择对整个系统功能的优化起着至关重要的作用。面向工控领域的单片处理器目前广泛应用的有51系系列8位单片机及面向大量数字信号处理领域的数字信号处理器(DSP)。 DSP 器件在工控领域的应用从长远看是一个必然的趋势但目前 DSP 器件的使用偏重于高端应用领域对于智能仪表所开发的功能得不到充分利用不能很好的体现器件优势。51单片机具有开发技术成熟、应用广泛等优点尤其是在ATMEL公司将Flash存储技术应用到单片机产品中将Flash存储技术与Intel公司的MCS-51核
35、心技术相结合形成了AT89系列单片机。 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低电压高性能CMOS 8位单片机片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器和128位的随机存取数据存储器RAM器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产兼容标准 MCS-51指令系统内置通用 8 位中央处理器CPU和 Flash 存储单元功能本页完第 15 页 共 40 页 强大。AT89S51单片机的高性价比可灵活应用于各种控制领域【18】。 图3.1 AT89S51芯片 按设计要求根据超声波测距原理以AT89S51单片机系统为核心电路开发超声波测距仪。它的部分引脚和功能具体说明如下 1VC
36、C供电电源提供掉电、空闲、正常工作电压。 2GND接地。 3P0口P0口为一个8位漏极开路双向I/O口每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时被定义为高阻态输入。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。 4P1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本页完第 16 页 共 40 页 编程和校验时P1口作为
37、第八位地址接收。 5P2口P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/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。 6P3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
38、上拉为高电平并用作输入。作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。 7RST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当8051通电时钟电路开始工作在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平系统即初始复位。初始化后程序计数器PC指向0000HP0-P3输出口全部为高电平堆栈指针写入07H其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后系统即从0000H地址开始执行程序。然而初始复位不改变RAM包括工作寄存器R0-R7的状态。 8ALE/PROG当访问外部存储器时地址锁存允许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MOVXMOVC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。 9PSEN外部程序存储器的选通信号