大型粮仓温湿度检测系统的设计 - 图文(4)

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电平，表示启始信号。在第 2、3个脉冲下沉之前 DI 端应输入 2 位数据用于选择通道功能，其功能项见表3-1。

表3-1 ADC0832 单端 MUX 模式 Mux 地址 Sgl/dif 1 1 Odd/sign 0 1

表3-2 ADC0832 多端 MUX 模式 Mux地址 Sgl/dif 0 0 Odd/sign 0 1 0 + - 频道 1 - + 0 + 频道 1 +

如表3-1，表3-2所示，当此 2 位数据为“1”、“0”时，只对 CH0 进行单通道转换。当 2 位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端 IN+，CH1 作为负输入端 IN-进行输入。 当 2 位 数据为“0”、“1”时，将 CH0 作为负输入端 IN-，CH1 作为正输入端 IN+进行 输入。到第3个脉冲的下沉之后 DI 端的输入电平就失去输入作用。

此后 DO/DI 端则开始利用数据输出 DO 进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由 DO 端输出转换数据最高位 DATA7，随后每一个脉冲下沉 DO端输出下一位数据。直到第 11个脉冲时发出最低位数据 DATA0，一个字节的数据输出完成。也正是 从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出 DATD0。随后输出 8 位数据，到第19个脉冲时数据输出完成也标志着一次 A/D 转换的结束。最后将 CS 置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。更详细的时序说明请见图3-7。

作为单通道模拟信号输入时 ADC0832 的输入电压是 0~5V 且 8 位分辨率时的电压精度为 19.53mV。如果作为由 IN+与 IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行 IN+与 IN-的输入时如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。

3.2.2 单片机89c51

为了设计此系统，我们采用了80c51单片机作为控制芯片。89C51是MCS-51系列单片机中CHMOS工艺的一个典型品种 ；其它厂商以8951为基核开发出的CMOS工艺单片机产品

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统称为89C51系列。该系列单片机是采用高性能的静态89C51 设计 由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器 全部支持12时钟和6 时钟操作 P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM 32条I/O 口线3 个16位定时/计数器 6 输入4优先级嵌套中断结构1 个串行I/O 口可用于多机通信I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0 。可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM定时器，串口和中断系统仍然工作掉电模式保存RAM的内容 但是冻结振荡器 导致所有其它的片内功能停止工作。由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据 运行可从时钟停止处恢复。

图3-7 ADC0832时序图

3.2.2.1 89C51的基本结构

89C51的微处理器（CPU） 运算器 累加器ACC ； 寄存器B ；

程序状态字寄存器PSW。 控制器

程序计数器PC ； 指令寄存器IR ； 定时与控制逻辑。 89C51的片内存储器 内部ROM容量4K字节 内部RAM容量128字节

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89C51的I/O口及功能单元

四个8位的并行口，即P0~P3。它们均为双向口，既可作为输入，又可作为输出。每个口各有8条I/O线。

有一个全双工的串行口（利用P3口的两个引脚P3.0和P3.1）； 有2个16位的定时/计数器 ； 有1套完善的中断系统。 89C51的特殊功能寄存器（SFR） 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路

XTAL2XTAL1VCC时钟电路ROM/EPROM/FLASH4K 字节RAM 128字节SFR 21个定时/计数器2个CPU

总线控制中断系统5中断源、2优先级 串行口全双工 2个并行口4个VSSRSTEAALEPSEN

图3-8 89C51结构图

P0P1P2P3 17

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3.2.2.2 89C51的引脚图

图3-9 89C51引脚图

89C51的制作工艺为CMOS，采用40管脚双列直插DIP封装，引脚说明如下： VCC：供电电压。 GND：接地。

P0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/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。

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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，如下表所示： 口管脚 备选功能 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/PSEN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。 3.2.2.3 89C51的存储器配置

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