基于单片机数据采集系统设计
基于单片机单通道八位高速(10MHz)数据采集系统设计课程设计

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书(论文)课程名称:课程设计I设计题目:基于单片机单通道八位高速(10MHz)数据采集系统设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:哈尔滨工业大学摘要:利用单片机及一种高速异步FIFO 芯片SN74ACT7808和高速A/D芯片的设计了一个高速不连续采样的数据采集系统,给出了该采集系统的接口电路,并阐述它的实现原理和具体实现流程。
关键词:高速异步FIFO;高速A/D芯片;高速不连续采样;数据采集一. 设计背景及相关知识:数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者点亮信号,送到上位机中进行分析,处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
在数字信号处理领域,数据采集一直是一项关键技术。
随着数字化技术的不断发展,数据采集技术也呈现出速度更快、通道更多、数据量更大的发展趋势。
而为了满足高速采集系统的要求,CPLD,DSP 等高速器件被运用于数据采集。
然而,在许多情况下,数据既不需要进行实时处理,也不需要进行连续采样,只需要分时地进行高速采样,此时可采用FIFO芯片和高速A/D转换器相结合,来实现数据的采集与存储自动的保持同步。
这样就降低了数据处理部分所需单片机的性能要求,降低了其成本。
二.系统的总体设计:该系统采用89C51单片机作为控制系统的核心,应用高速A/D转换芯片TLC5540实现模数转换,并利用FIFO芯片SN74ACT7808实现来实现数据的采集与存储自动的保持同步,单片机与上位机进行通讯,将采样数据存储在上位机中以便数据的查询和分析,从而实现高速地单通道8位数据的数据采集这些系统性能指标。
三.硬件系统设计:硬件电路包括了单片机模块、模数转换模块及数据通信模块。
硬件电路原理图:1.器件的性能介绍和选择原因:(1)高速A/D转换芯片TLC5540:A/D转换器主要是完成对模拟信号的采样、量化、编码,从而实现将模拟信号转变为数字信号。
基于STM32F103单片机的数据采集系统设计

基于STM32F103单片机的数据采集系统设计本文。
在现代科技快速发展的时代背景下,数据采集系统作为信息获取的重要手段之一,已经成为各行业必备的工具之一。
STM32F103单片机作为一款性能稳定、功能强大的微控制器,被广泛应用于各种数据采集系统中。
本文将以STM32F103单片机为基础,探讨其在数据采集系统中的设计原理、实现方法以及应用案例,旨在为同行业研究者提供参考和借鉴。
一、STM32F103单片机概述STM32F103单片机是意法半导体公司推出的一款32位MCU,采用ARM Cortex-M3内核,工作频率高达72MHz,具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。
在各种嵌入式系统中,STM32F103单片机的应用十分广泛,特别适用于需要较高计算性能和功耗要求低的场景。
二、数据采集系统概述数据采集系统是一种用于采集、处理和传输数据的系统,通常由传感器、数据采集设备、数据处理单元和通信模块等组成。
在工业控制、环境监测、医疗诊断等领域,数据采集系统扮演着重要角色,能够实时监测各种参数并进行数据分析,为决策提供数据支持。
三、STM32F103单片机在数据采集系统中的应用1. 数据采集系统设计原理数据采集系统的设计原理包括数据采集、数据处理和数据传输等环节。
在STM32F103单片机中,可以通过外设接口如ADC、UART等模块实现数据的采集和传输,通过中断和定时器等功能实现数据的处理和分析,从而构建完整的数据采集系统。
2. 数据采集系统实现方法基于STM32F103单片机的数据采集系统的实现方法主要包括硬件设计和软件编程两个方面。
在硬件设计方面,需要根据具体需求选择合适的传感器和外设接口,设计电路连接和布局;在软件编程方面,需要利用STM32CubeMX等工具进行初始化配置,编写相应的驱动程序和应用程序,实现数据的采集、处理和传输。
3. 数据采集系统应用案例以环境监测系统为例,我们可以利用STM32F103单片机搭建一个实时监测空气质量的数据采集系统。
基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现

基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现一、背景介绍CAN(Controller Area Network)总线是一种现代化的通信协议,在汽车、工业控制和航空航天等领域得到了广泛的应用。
CAN总线具有高速传输、可靠性强、抗干扰能力强等特点,因此成为了现代化设备控制系统中不可或缺的部分。
基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现,则是将单片机与CAN总线相结合,实现对CAN总线上的数据进行采集与处理,为现代化设备控制系统提供了稳定可靠的数据采集手段。
本文将介绍基于单片机的CAN总线数据采集的设计与实现过程。
二、设计原理1. CAN总线基本原理CAN总线是由BOSCH公司在1986年提出的一种串行通信协议,用于解决现代汽车中分布式电子系统的通信问题。
CAN总线采用了差分信号传输、抗干扰能力强、支持多主机通信等特点,因此在汽车电子领域得到了广泛的应用。
CAN总线的基本原理是采用数据帧的方式进行通信,数据帧包括了ID域、数据域、CRC校验等部分,通过CAN总线共享数据,实现了各个节点之间的通信。
在采集数据的过程中,需要对CAN总线上的数据进行解析,以获取需要的数据信息。
2. 单片机与CAN总线的通信单片机与CAN总线的通信可以通过CAN控制器实现,通常采用CAN芯片作为接口。
CAN 芯片负责与CAN总线进行通信,并将数据传输给单片机,单片机利用自身的处理能力对数据进行解析、处理,实现对CAN总线上数据的采集与控制。
在单片机与CAN总线的通信中,需要定义好通信协议,包括数据帧格式、ID定义、数据解析方式等,以确保单片机能够准确地获取需要的数据信息。
三、设计流程基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现的流程包括了硬件设计、软件设计与测试验证三个基本环节。
1. 硬件设计硬件设计主要包括了单片机选型、CAN芯片选型、电路连接设计等内容。
在选型时需要考虑单片机的处理能力、通信速率要求、接口协议支持等因素,根据系统的应用场景选择合适的单片机和CAN芯片。
基于单片机设计的鞋厂数据采集系统的设计

第6期机电技术23基于单片机设计的鞋厂数据采集系统的设计郑慧珍(漳州职业技术学院,福建漳州 363001)摘要:针对鞋厂生产需要,设计一套基于单片机AT89S51芯片的工作岗位生产状态实时显示,数据自动上传与处理、保存的信息系统。
软件系统设计采用了分组动态显示与消除“鬼影”技术,引进了多任务的编程思路,设计了通信协议,使用主从式多机通信的方式采集数据。
关键词:采集数据;AT89S51;显示中图分类号:TP274+.2 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-023-03本文主要针对某鞋厂生产需要,设计一套工作岗位生产状态实时显示,数据自动上传、处理与保存的信息系统。
该智能化实时信息系统以PC 微机和单片机为控制核心,以现代通信等技术为手段,在工厂产品生产管理中,实现了生产信息显示、数据的传送、生产信息的记录等。
系统由多台生产显示板(下位机)、通信部分以及上位机组成。
生产显示板负责采集并显示工业生产动态信息(包括各机台的目标量、完成量、B品数、上班时间、开关模、射出、保压、冷切、取成品、生产周期时间),在上位机的控制下通过现场工业总线将数据传送给上位机,并输出到车间生产动态信息大型公告屏上进行滚动显示。
本文重点介绍下位机显示板的设计与实现。
在中国大陆投资的台资制鞋企业已经普遍使用该技术,实践表明,该系统可以提高企业的现代化管理水平及员工生产效率。
1 采集系统硬件部分硬件系统设计包括以单片机为控制器的下位机、RS-485总线和PC机上位机。
下位机主要有CPU模块、供电模块、显示模块、键盘模块、通信接口模块等,通过RS-485总线传输数据至上位机处理。
系统总体结构如图1所示。
图1 系统总体结构图1.1 主控制芯片AT89S51接口及数据采集电路主控制芯片AT89S51(如图2所示)完成现场信息采集、处理与显示。
数据采集是采集上班时间(由按键设定,通常取8 h,也可作调整)、鞋模生产周期(开关模+射出+保压+冷切+取成品)时间。
基于单片机的多路数据采集系统设计(3章)

基于单片机的多路数据采集系统设计摘要数据采集是指从带有模拟、数字被测单元的传感器或者其他设备中对非电量或电量信号进行自动采集,再送到上位机中进行分析和处理。
近年来,众人时刻关注着数据采集及其应用的发展和市场形势。
广大人们的关注使得数据采集系统的发展有了质的飞跃,它被广泛用于各种数字市场。
本文介绍了数据采集的相关概念和基本原理,设计了基于STM32F407的多路数据采集系统的硬件和软件的实现方法及实现过程,并经过调试完成其主要功能和主要技术指标。
硬件部分包括:主控电路、信号采集处理电路、TFT液晶显示电路、SD 卡存储电路、串口通讯电路。
实现过程是以STM32F407为控制核心,通过模数转换器,实时对输入信号进行采样,得到一串数据流,通过控制器的处理实现数据的采集和显示。
软件部分包括:信号采集分析算法、嵌入式操作系统移植、UC-GUI人机交互界面设计、文件管理系统移植。
主要实现了对采集数据的存储和分析,频率和幅值的计算,液晶屏的控制和界面显示。
程序是在keil uVision的集成开发环境中用C语言写成的,编程具有模块化的特点,因此可读性比较高,维护成本较低。
最后,用Altium designer(DXP)设计了数据采集系统的原理图,并制作了PCB电路板。
在实验室里制作了数据采集系统并进行了系统调试,经过调试,达到了所应该实现的功能和技术指标。
关键词:多路数据采集,STM32F407,液晶显示MULTI-CHANNEL DATA ACQUISITION SYSTEMBASED ON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTData acquisition is the automatic acquisition of non electric or electric quantity signals from sensors and other devices, such as analog and digital.In recent years, data acquisition and its application has gradually become the focus of attention. Therefore, the data acquisition system has been rapid development, it is widely used in various fields.The software part includes: signal acquisition and the embedded operating system transplant, UC-GUI man-machine interface design. Mainly realizes the storage and analysis of the collected data, calculate the frequency and am plitude of the LCD screen display and control interface. The program is written by C language in the integrated development environment KEIL uVision and modular programming makes the program readable and easy maintenance features Finally, using designer Altium to design and manufacture the digital oscilloscope circuit board PCB. In the laboratory, the digital oscilloscope has been made and the system has been debugged. After debugging, it has achieved the function and technical index that should be realized.KEY WORDS: Multi-channel data acquisition,STM32F407,liquid-crystal display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1研究背景及其目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究的主要内容 (2)2系统总体方案设计 (4)2.1系统总体设计方案 (4)2.2系统总体框图 (4)2.3硬件系统方案设计 (4)2.3.1单片机的选择 (5)2.3.2信号衰减和放大电路 (5)2.3.3A/D模数转换器的选择 (6)2.3.4显示部分 (6)2.4软件系统方案设计 (6)2.5本章小结 (7)3硬件电路设计 (8)3.1电源部分 (8)3.2信号调理部分 (10)3.3信号采样 (12)3.4系统控制部分 (12)3.5本章小结 (14)1绪论1.1研究背景及其目的意义最近几年,众人时刻关注着数据采集及其应用的发展和市场形势。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计

基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用,数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计,以其低成本、高效率、易扩展等特点,受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构,包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后,详细阐述各个模块的工作原理和实现技术,包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现,如数据传输速度、传输距离、功耗等,并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足,并对未来发展方向进行展望,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,它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/计数器等功能集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点,因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型,例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口,因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中,单片机通常作为核心控制器,负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程,单片机可以控制外设进行数据采集,如使用ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计本文将设计一种基于STM32单片机的多路数据采集系统。
该系统可以实现多个输入信号的采集和处理,在电子仪器、自动化控制、工业检测等领域具有广泛的应用前景。
首先,我们需要选择合适的STM32单片机作为系统的核心处理器。
STM32系列单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等优点,非常适合用于嵌入式数据采集系统的设计。
在选取单片机时,要考虑到系统对于处理速度、存储容量和外设接口的需求,以及预算等因素。
其次,我们需要设计合适的外部电路来连接待采集的信号源。
常用的信号源包括温度传感器、光敏电阻、加速度传感器等。
我们可以使用适当的模拟电路将这些信号转换为STM32单片机能够接收的电平。
此外,还可以考虑使用模数转换芯片来实现对多路模拟信号的高速采集。
接下来,我们需要设计软件算法来对采集到的数据进行处理。
在数据采集系统中,常见的算法包括滤波、数据压缩、数据存储等。
通过滤波算法可以去除噪声,提高信号的质量;数据压缩可以减少数据存储和传输的空间;数据存储可以将采集到的数据保存在存储介质中以供后续分析。
最后,我们需要设计用户界面以便用户能够方便地操作系统。
可以使用LCD屏幕和按键等外设来实现用户界面的设计。
用户界面应该直观简洁,提供友好的操作和显示效果,方便用户进行数据采集和系统设置。
综上所述,基于STM32单片机的多路数据采集系统设计需要考虑到硬件电路和软件算法的设计,以及用户界面的设计。
通过合理的设计和实现,可以实现多路信号的高速采集、滤波处理和存储,为电子仪器、自动化控制和工业检测等领域提供可靠的数据支持。
基于AVR单片机大容量数据采集系统的设计

M X 34是 MA I A 10 X M公司推出的可编程 1 2位精 度串行 输 出 A D转换芯片 , / 它具有 8路模 拟通道输入 , 每路都有 独
立 的 采样 保 持 ( / 电 路 。 并 行 采 样 的 功 能 极 大 地 提 高 了 T H)
展存储芯片的最佳选 择。设 计 中采 用 了 sm ug公 司生产 u sn 的N N A D型 的 K F6 8 O 9 5 0 U M芯 片作为扩展存储 。
WR P 2 设 为 低 电 平 , (A ) 然后 将 D o~D 7位 装 载 到 并 行 总 线 ,
再 将 WR置为高 电平 , 数据在 WR的上升沿锁存 。转换结束
位 E L ( P0 , O C 接 A ) 所有选 通通道转换结束指示 , E L 在 O C的
下降沿 , c ( P 3 和读 R ( P 1 置为低电平 , 将 s接 A ) D接 A ) 把第
以实现采集数据 的读取 ; 其控 制位与 A m gl L的 A扩 展 T ea6 口连接 , 控制 A D转换 、 芯片配置 等操作 。
的数据存储容 量是 远远达不 到的 , 因此扩展 一个 F A H芯 LS
片作为数据存储器 。 整个数 据 控 制 采 集 系 统 由三 大 模 块 组 成 , 别 是 分 MA 3 4 数转化芯 片构成的数据采集模块 、9 4 0 U M X10 模 K FG 8 O 存储芯片构成数据 存储模 块 以及 Am glL芯片组成 的系 t ea6
一
个转换结果置于并行总线 。R D连续 的低电平脉 冲将转换
结果顺次放到总线上。时序 中最后一个转换结果读取后 , 额
图 1 系统 设 计 框 图
外 的读 脉冲可 以使指针重新指 向第一个转换结果。
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前言数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统,它主要完成数据信息的采集、A/D转换、压缩处理,然后通过PC接口总线将处理后的数据送入计算机作进一步处理。
随着计算机技术的飞快发展和普及,以数据采集系统为核心的设备也迅速在国内外得到了广泛的应用,现代工业生产和科学研究对数据采集的要求越来越高,如在工业控制中现场数据的采集,温度、压力等数据的采集,在比较重要场所安装的监控设备,还有视频会议、可视电话等场合中,都需要进行高速数据采集。
现在常用的采集方式是数据采集板卡,常用的有A/D采集卡以及422、485等总线板卡,采用板卡不仅安装麻烦,价格昂贵,容易受到机箱内环境的干扰,通讯过程中极易产生错误,而且由于计算机插槽数量和地址、中断资源的限制,不可能挂接很多设备,在一些电磁干扰性强的测试场所,可能无法专门对其作电磁屏蔽,从而导致采集的数据失真,针对上述问题,急需采用新的技术解决。
通用串行总线(Universal Serial Bus)的出现,很好的解决了以上这些问题。
它是由Compaq、Hp、Intel、Lucent(朗讯)、Microsoft、NEC和Philips七家公司联合推出的新一代标准口总线,该总线是一种连接外围设备的机外总线,最多可连接127个设备,为微机系统扩充和配置外部设备提供了方便,不仅解决了I/O插口不够的问题,而且建立了一条连接和访问外设的方法,这些方法可以有效的减少总体成本,减少硬件冲突。
因此,我们能够利用USB总线接口比较容易的实现低成本、高可靠性的多点数据采集系统。
由于USB的种种优点,被越来越多的厂商和用户所接受,出现了USB打印机、摄像机等产品。
尽管目前USB接口的应用主要集中在电脑的周边外设,但是USB产品进入工控领域将是必然的趋势,所以本课题的研究是具有一定的现实意义和经济意义的。
第一章基于单片机的温度数据采集系统设计方案1.1系统设计任务与要求本次设计是基于单片机的数据采集系统设计,包括数据的采集与控制模块、数据的显示模块、数据的传输模块与数据的报警控制模块等。
由于温度数据采集技术日渐成熟,且温度数据采集应用范围比较广,所以这次采集的数据是温度。
温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
1.2系统总体方案的设计本次设计采用DS18B20温度传感器,因为其芯片兼容了A/D转换模块,所以在其设计上可以简化A/D转化模块,对于其它的优点将在元件介绍中详细说明。
本次设计还设计有LCD液晶显示模块,使温度可以直接显示出来,被人们直接观察到。
通信模块采用TTL转USB的串口通信,芯片采用接法简单、使用方便的PL2303芯片。
它是一集成模块,用最简单的外部电路、最少的外部器件和最小的电路板面积实现USB2.0到UART的转换。
PL2303外围电路非常简单,而与单片机连接时,只要将它的TXD和RXD连到单片机的RXD和TXD就行了.1.3系统工作流程,见图1-1图1-1系统工作流程1.4系统硬件、软件介绍1.4.1本系统所用的硬件有:见表1-2。
表1-2系统硬件清单1.4.2软件组成软件有:keil软件、windows操作系统和串口调试助手等软件组成。
第二章数据采集系统主要元件介绍2.1 AT89S52单片机介绍2.1.1AT89S52单片机的特点及引脚AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes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,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
AT89S52具有以下标准功能:与MCS51兼容;8K支持在线编程(ISP)的FLASH结构程序存储器,1000次擦写寿命;工作电压为4.0V~5.5V;全静态工作:0~24MHz;3级程序安全加密保护;256*8位内部RAM;32个可编程I/O端口;3个16位定时器/计数器;8个中断源;一个全双工异步串口;支持低功耗及掉电模式;支持中断从掉电模式唤醒;内置看门狗;双数据指针;工业级产品,温度范围(-40°C到85°C),PU为无铅环保产品。
另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
其PDIP图如右图所示:2.1.2 AT89S52芯片的引脚介绍VCC:电源。
GND:地。
P0 口:P0 口是一个8 位漏极开路的双向I/O 口。
作为输出口,每位能驱动8 个TTL逻辑电平。
对P0 端口写“1”时,引脚用做高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0 口也被作为低8 位地址/数据复用。
在这种模式下,P0 具有内部上拉电阻。
在Flash编程时,P0 口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
在程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 输出缓冲器能驱动4 个TT逻辑电平。
当对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
当作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
此外,P1.0 和P1.2 分别作为定时器/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX),具体如表1-1 所示。
在Flash编程和校验时,P1口接收低8 位地址字节。
P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TT逻辑电平。
对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
当作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
在访问表1-1 P1口部分管脚的第二功能外部程序存储器或用16 位地址读取外部数据存储器(如执行MOVX @DPTR)时,P2 口送出高8 位地址。
在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送1。
在使用8 位地址(如MOVX @RI)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。
在Flash编程和校验时,P2 口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TT逻辑电平。
对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
当作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
P3 口也作为AT89S52 特殊功能(第二功能)使用,如表1-2所示。
在Flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。
表1-2 P3口部分管脚的第二功能RST: 复位输入。
在晶振工作时,RST脚持续两个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后,RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR (地址8EH)上的DISRTO 位可以使此功能无效。
在DISRTO 默认状态下,复位高电平有效。
ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)在访问外部程序存储器时,锁存低8 位地址的输出脉冲。
在Flash编程时,此引脚(PROG)也用做编程输入脉冲。
在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。
然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE 脉冲将会跳过。
如果需要,通过将地址为8EH的SFR的第0 位置“1”,ALE 操作将无效。
这一位置“1”,ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。
否则,ALE 将被微弱拉高。
这个ALE 使能标志位(地址为8EH的SFR的第0 位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。
当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN 在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活。
EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。
为使能从0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令,EA必须接GND。
为了执行内部程序指令,EA应该接VCC。
在Flash编程期间,EA也接收12伏VPP电压。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
2.2DS18B20数字温度传感器介绍2.2.1 DS18B20概述DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
2.2.2 DS18B20产品概述(1).只要求一个端口即可实现通信。
(2).在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
(3).实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
(4).测量温度范围在-55。
C到+125。
C之间。
(5).数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
(6).内部有温度上、下限告警设置。
2.2.3 DS18B20引脚图及引脚功能介绍TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图1,其引脚功能描述见表1。
(底视图)图1表1DS18B20详细引脚功能描述2.2.4.DS18B20的使用方法由于DS18B20采用的是1-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的双向传输,而对AT89S51单片机来说,硬件上并不支持单总线协议,因此,我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。
DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。
该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。
所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。
而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。
数据和命令的传输都是低位在先。
2.2.5 DS18B20的复位时序2.2.6 DS18B20的读时序对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后,在15秒之内就得释放单总线,以让DS18B20把数据传输到单总线上。