AT89C51单片机机车轴温的监控系统设计(5)
(4)芯片擦除
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。
此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。
2.3.2 DS18B20的结构与功能[5]
DS18B20 数字温度传感器该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，附加功能强大，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。它的主要特征如下：
(1)全数字温度转换及输出
(2)先进的单总线数据通信
(3)最高十二位分辨率，精度可达±0.5摄氏度
(4)十二位分辨率时的最大工作周期为750毫秒
(5)可选择寄生工作方式
(6)检测温度范围-55℃—125℃
(7)内置EEPROM,限温报警功能
(8)64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接
(9)多样式封装形式，适应不同硬件系统。
DS18B20引脚功能说明见如表2-2所示。
表2-2 DS18B20引脚功能说明
引脚 功能
GND 电压地
DQ 单数据总线
VDD 电源电压
NC 空引脚
2.4.3 DS18B20的工作原理及应用[14]
DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成一个芯片之上，从而抗干扰能力更强，其一个工作周期可分为两个部分：温度检测与数据处理。DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减750ms。DS18B20测温原理如图2-5所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对 低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重 新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图2-5中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
图2-5 DS18B20原理框图
3 硬件电路设计
3.1 键盘电路的设计
键盘是电子设备常见的输入装置，作为人们与电子设备交流的重要途径，一旦出错，将影响到电子设备的整体使用，所以键盘电路虽然简单，但键盘的稳定性、可靠性，应引起足够的重视。键盘是计算机系统中不可缺少的输入设备。单片机的键盘电路主要有矩阵扫描和单键电路两种，其中以使用Ⅳ +Ⅳ 条I/O 线实现Ⅳ×Ⅳ 的矩阵扫描式键盘电路最为常用，4×4的矩阵扫描式键盘如图所示。当按键少时可接成线性键盘；当按键较多时，可以将键盘接成矩阵形式，这种形式节省口线。矩阵键盘按键的状态同样需要变成数字量1和0。矩阵键盘每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是这个按键的编码。矩阵行线和列线分别通过两个并行接口和CPU通信，其中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态。由行扫描值和列回馈信号共同形成键编码。
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