洛阳理工学院毕业设计（论文）

(简称晶振)，就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。图中电容C1和C2的作用是稳定频率和快速起振，电容值在5~30pF，典型值为30pF。晶振CYS的振荡频率范围在1.2~12MHz间选择，典型值为12MHz和6MHz。

C212M30PC32晶振11 P图303-4 STC89C51内部时钟电路

2. 复位电路

当在STC89C51单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作(若该引脚持续保持高电平，单片机就处于循环复位状态)。

复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。

最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充放电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。

除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。本设计就是用的按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST(9)端与电源Vcc接通而实现的。按键手动复位电路见图2-5。时钟频率用11.0592MHZ时C取10uF,R取10kΩ。

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VCCC110UFR110k 图3-5 STC89C51复位电路

3.2.5 STC89C51中断技术概述

中断技术主要用于实时监测与控制，要求单片机能及时地响应中断请求源提出的服务请求，并作出快速响应、及时处理。这是由片内的中断系统来实现的。当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许，单片机暂时中止当前正在执行的主程序，转到中断服务处理程序处理中断服务请求。中断服务处理程序处理完中断服务请求后，再回到原来被中止的程序之处（断点），继续执行被中断的主程序。

图3-6为整个中断响应和处理过程。

图3-6 中断响应和处理过程

如果单片机没有中断系统，单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发生的定时查询操作上。采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象，大大地提高了单片机的工作效率和实时性。

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3.3 DS18B20温度采集电路

DS18B20是美国DALLAS半导体器件公司推出的单总线数字化智能集成温度传感器。单总线(1-Wire)是DALLAS公司的一项专有技术,它采用单根信号线,既传输时钟又传输数据,而且数据传输是双向的,具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。

3.3.1 DS18B20 的特点及内部构造

特点如下：

（1）采用独特的单总线接口方式，即只有一根信号线与控制器相连，实现数据的双向通信，不需要外部元件；

（2）测量结果直接输出数字温度信号，以单总线串行传送给控制器，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；

（3）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三根线上，实现组网多点测量；

（4）适应电压范围宽3.0-5.5V，不需要备份电源、可用数据线供电，温度测量范围为-55℃~125℃，-10℃~85℃时测量精度为±0.5℃；

（5）通过编程可实现9~12位的数字值读数方式，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃，0.0625℃，实现高精度测温；

（6）负压特性。电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

封装图及内部构造，如下图3-7和3-8所示

图3-7 DS18B20外部结构框图

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VDDCPPDQ64位内部VDD光刻 ROM及单总线接口存储及控制逻辑高速暂存寄存器温度传感器上限寄存器TH下限寄存器TL结构寄存器供电方式检测8位CRC发生器图3-8 DS18B20内部结构框图

3.3.2引脚功能介绍

NC:空引脚,悬空不使用;

VDD:可选电源脚,电源电压范围3~5.5V。工作于寄生电源时,此引脚应接地;

I/O:数据输入/输出脚,漏极开路,常态下高电平。

DS18B20采用3脚TO-92封装或8脚SOIC及CSP封装方式。图2-8所示为DS18B20的内部结构框图，它主要包括寄生电源、温度传感器、64位光刻ROM及单总线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM）、存储与控制逻辑、用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL触发器、结构寄存器、8位循环冗余校验码（CRC）发生器等八部分。

图3-9 DS18B20的封装

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