AT89C2051单片机温度控制器设计+电路图+流程图(4)
2.2 控制模块器件的选择
控制模块为整个系统的核心部分，它控制着整个系统的显示、报警及继电器控制。作为控制模块它在本设计中的设计要求如下：
（1）温度设定值在15-35℃之间，且现场可调；
（2）实时显示温度值；
（3）当温度出现过高、过低和不均匀时控制相应装置开始工作，并在达到设定要求时停止控制装置工作；
（4）当温度超过设定值±1℃时光报警。
根据以上要求，本设计采用AT89C2051单片机作为本设计的系统核心。AT89C2051是一种微型计算机。采用的是ATMEL的高密非易失存储技术来制造的，与工业标准MCS－51指令集及引脚结构相互兼容。AT89C2051是一款功能强大的微型计算机，它为许多嵌入式控制应用提供了高度灵活性和低成本的解决方法[6]。AT89C2051微处理器为我们提供以下标准功能 ：2K字节闪速存储器，一个全双工串行口，15根I/O口，128字节RAM，一个五向量两级中断结构，两个16位定时器，一个精密模拟比较器以及两种可选的软件节电工作方式，即空闲方式和掉电方式。空闲方式停止CPU工作但允许中断系统、串行工作口、定时器/计数器和RAM继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位[7]。AT89C2051的引脚图如图6所示。
图5 AT89C2051引脚图
AT89C2051的引脚说明如下：
（1）VCC：电源电压。
（2）GND：地。
（3）P1口：P1口是一个8位双向I/O口。
（4）P3口：P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/O口引脚。 P3口还用于实现AT89C2051的第二功能，如表1所列。
表1 引脚功能表
引脚口 功 能
P3.0 RXD串行输入端口
P3.1 TXD串行输出端口
P3.2 INT0 外中断0
P3.3 INT1 外中断1
P3.4 T0定时器0外部输入
P3.5 T1定时器1外部输入
P3口还接收一些用于程序校验和闪速存储器编程的控制信号。
（5）RST：复位输入。
（6）XTAL1：作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。
（7）XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出[8]。
本设计应用单片机的引脚都有RST、P3.0 ~ P3.5、XTAL1、XTAL2、GND、VCC、P1.0 ~ P1.7。
2.3 显示模块器件的选择及其电路设计
本设计显示器选择数码管作为显示设备，数码管功耗低，编程方便，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。
2.3.1 显示器的工作原理
各个数码管的段码都是单片机的数据口输出，即各个数码管输入的段码都是一样的，为了使其分别显示不同的数字，可采用动态显示的方式，即先只让最低位显示0(含点)，经过一段延时，再只让次低位显示1，如此类推。由视觉暂留，只要我们的延时时间足够短，就能够使得数码的显示看起来非常的稳定清楚，显示过程如表2。
表2 数码管编码表
段码 位码 显示器状态
08H 01H □□□□□□□0
abH 02H □□□□□□1□
12H 04H □□□□□2□□
22H 08H □□□□3□□□
a1H 10H □□□4□□□□
24H 20H □□5□□□□□
04H 40H □6□□□□□□
aaH 80H 7□□□□□□□