小型倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計說明

1、 .DOC資料. 南京信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計論文作者 陳龔 學號 10619s34 系部 電子信息工程系 專業(yè) 電子信息工程技術(shù)/電子商務(wù) 題目 小型倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng) 指導教師 丁寧 評閱教師 徐瑞亞 完成時間： 2010 年 4 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(論文)中文摘要小型倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)摘要：倉庫內(nèi)要實現(xiàn)溫濕度的精確控制必須進行多點測量?；谶@一要求，本文采用多個數(shù)字溫濕度傳感器SHTll來設(shè)計倉庫監(jiān)測系統(tǒng)，以達到簡化軟硬件系統(tǒng)設(shè)計，提高測量精度的目的。首先介紹了SHTll的結(jié)構(gòu)特點、接口電路和工作時序，然后確定了采用多個SHTll紐成的溫濕度測量系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案，最后基于AT8

2、9S51單片機設(shè)計了電路簡潔、大大節(jié)省I/O口資源、具有現(xiàn)場獨立顯示和遠距離通信功能的多點溫濕度測量系統(tǒng)，并編寫了PC機端直觀的數(shù)據(jù)觀測界面程序，為現(xiàn)代化倉庫的集中管理提供了條件。關(guān)鍵詞：SHT11；AT89S51；串口通信；倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(論文)外文摘要Title : Small Storage Temperature & Humidity Monitoring SystemAbstract：Multipoints monitoring is necessary for storage exact temperature & humidity controlling system

3、 For this reason，we use several digital temperature & humidity sensors to design the storage monitoring system，It can make the software and hardware designing easier and the measuring precision higher Firstly，the paper，introduces SHTl1s structure characters，I/O connecting circuit and working schedul

4、e The scheme that how to design the software and hardware of temperature & humidity measuring system by using several SHTl1 is presented Initially，A temperature &humidity measuring system based on AT89S51 is designedThe advantages of the system are simple hardware，less I/O resource，selfdisplaying an

5、d long distance communicationFurthermore，A data observation interface in the PC terminal is programmed，which can provide A good condition for concentrative management of modern storageKeywords: SHTll；AT89S51；Connection to serial interface；Storage Temperature & Humidity Monitoring System目錄 TOC o 1-3

6、h z u HYPERLINK l _Toc256940102 一、引言 PAGEREF _Toc256940102 h 5 HYPERLINK l _Toc256940103 1.1設(shè)計目的 PAGEREF _Toc256940103 h 5 HYPERLINK l _Toc256940104 1.2設(shè)計要求 PAGEREF _Toc256940104 h 5 HYPERLINK l _Toc256940105 二、系統(tǒng)總體設(shè)計 PAGEREF _Toc256940105 h 6 HYPERLINK l _Toc256940106 2.1信號采集 PAGEREF _Toc256940106

7、h 6 HYPERLINK l _Toc256940107 2.1.1溫濕度傳感器 PAGEREF _Toc256940107 h 7 HYPERLINK l _Toc256940108 2.1.2 SHT11性能特點 PAGEREF _Toc256940108 h 7 HYPERLINK l _Toc256940109 2.1.2 SHT11的功能管腳及實物 PAGEREF _Toc256940109 h 8 HYPERLINK l _Toc256940110 2.1.3 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 PAGEREF _Toc256940110 h 9 HYPERLINK l _Toc256

8、940111 2.1.5 硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc256940111 h 9 HYPERLINK l _Toc256940112 2.1.6 軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc256940112 h 11 HYPERLINK l _Toc256940113 2.2 單片機AT89S51 PAGEREF _Toc256940113 h 16 HYPERLINK l _Toc256940114 2.2.1 單片機AT89S51的結(jié)構(gòu)及組成 PAGEREF _Toc256940114 h 17 HYPERLINK l _Toc256940115 2.2.2 單片機AT89S51的引腳 PA

9、GEREF _Toc256940115 h 18 HYPERLINK l _Toc256940116 2.2.3 存儲器 PAGEREF _Toc256940116 h 21 HYPERLINK l _Toc256940117 2.2.4Flash 閃速存儲器的編程 PAGEREF _Toc256940117 h 23 HYPERLINK l _Toc256940118 2.2.5 單片機最小系統(tǒng)的硬件電路 PAGEREF _Toc256940118 h 28 HYPERLINK l _Toc256940119 2.3 通信模塊 PAGEREF _Toc256940119 h 29 HYPER

10、LINK l _Toc256940120 2.3.1 RS-232、RS-485及其接口電路 PAGEREF _Toc256940120 h 30 HYPERLINK l _Toc256940121 2.3.2 串口的基本接線方法 PAGEREF _Toc256940121 h 32 HYPERLINK l _Toc256940122 2.4 電源模塊 PAGEREF _Toc256940122 h 33 HYPERLINK l _Toc256940123 2.4.1 芯片LM7805 PAGEREF _Toc256940123 h 33 HYPERLINK l _Toc256940124 2

11、.5 硬件設(shè)計綜述 PAGEREF _Toc256940124 h 34 HYPERLINK l _Toc256940125 三、軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc256940125 h 35 HYPERLINK l _Toc256940126 3.1 AT89S51軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc256940126 h 35 HYPERLINK l _Toc256940127 3.1.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc256940127 h 35 HYPERLINK l _Toc256940128 3.2 PC機數(shù)據(jù)接收界面設(shè)計 PAGEREF _Toc256940128 h 38

12、 HYPERLINK l _Toc256940129 四、系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc256940129 h 38結(jié)論致謝參考文獻一、引言1.1設(shè)計目的防潮、防霉、防腐是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強倉庫內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機性大。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量

13、準確的溫濕度測量儀。 1.2設(shè)計要求一、基本功能檢測溫度、濕度實時顯示溫度、濕度設(shè)定溫濕度限定值過限報警主要技術(shù)參數(shù) 溫度檢測范圍 ： 0+100（可軟件調(diào)整）測量精度 ： 1濕度檢測范圍 ： 0%-100%RH（可軟件調(diào)整）檢測精度 ： 1%RH顯示方式 ： 后臺實時顯示報警方式 ： 后臺報警 二、系統(tǒng)總體設(shè)計本設(shè)計是以AT89S51為CPU的一套檢測系統(tǒng)，其中涉及到溫濕度檢測、矩陣鍵盤、報警電路、單片機、后臺顯示等部分的設(shè)計。圖2-1 系統(tǒng)總體框圖 本設(shè)計由信號采集、信號分析、信號處理和電源四個部分組成的。 （一） 信號采集 由多個數(shù)字式溫濕度傳感器SHT11組成； （二） 信號分析 由單

14、片機AT89S51組成； （三） 信號處理 由后臺軟件組成。 2.1信號采集本設(shè)計利用傳感器技術(shù)進行信號采集，為單片機提高數(shù)據(jù)。傳感器是實現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進行準確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準確的測量和控制都將無法實現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。本設(shè)計使用了數(shù)字式溫濕度傳感器SHT11。2.1.1溫濕度傳感器溫濕度的測量在倉儲管理、生產(chǎn)制造、氣象觀測、科學研究以及日常生活中被廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的模擬式濕度傳感器一般都要設(shè)計信

15、號調(diào)理電路并需要經(jīng)過復雜的校準和標定過程，因此測量精度難以保證，且在線性度、重復性、互換性、一致性等方面往往不盡人意。SHT11是瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的具有I2C總線接口的單片全校準數(shù)字式相對濕度和溫度傳感器。該傳感器采用獨特的CMOSens TM技術(shù)，具有數(shù)字式輸出、免調(diào)試、免標定、免外圍電路及全互換的特點。該傳感器將CMOS芯片技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合起來，從而發(fā)揮出它們強大的優(yōu)勢互補作用。2.1.2 SHT11性能特點 SHT11溫濕度傳感器的主要特性如下：將溫濕度傳感器、信號放大調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線接口全部集成于一芯片（CMOSens TM技術(shù)）；可給出全校準相對濕度及溫

16、度值輸出；帶有工業(yè)標準的I2C總線數(shù)字輸出接口；具有露點值計算輸出功能；具有卓越的長期穩(wěn)定性；濕度值輸出分辨率為14位，溫度值輸出分辨率為12位，并可編程為12位和8位；小體積（7.655.0823.5），可表面貼裝；具有可靠的CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗功能；片內(nèi)裝載的校準系數(shù)可保證100互換性；電源電壓范圍為2.45.5；電流消耗,測量時為550，平均為28，休眠時為3；2.1.2 SHT11的功能管腳及實物圖 2-1 SHT11 引腳說明圖 2-2 SHT11 實物 SHT11溫濕度傳感器采用SMD(LCC)表面貼片封裝形式，管腳排列如圖2-2所示，其引腳說明如下：(1)GND：接地端；(2)DA

17、TA：雙向串口數(shù)據(jù)線；(3)SCK：串口時鐘輸入；(4)VDD電源端：2.45.5電源端；（58）NC：空管腳2.1.3 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理溫濕度傳感器SHT11將溫度感測、濕度感測、信號變換、AD轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個芯片上，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。該芯片包括一個電容性聚合體濕度敏感元件和一個用能隙材料制成的溫度敏感元件。這兩個敏感元件分別將濕度和溫度轉(zhuǎn)換成電信號，該電信號首先進入微弱信號放大器進行放大；然后進入一個14位的AD轉(zhuǎn)換器；最后經(jīng)過二線串口數(shù)字接口輸出數(shù)字信號。SHT11在出廠前，都會在恒濕或恒溫環(huán)境巾進行校準，校準系數(shù)存儲在校準寄存器中；在測量過程中，校準系數(shù)

18、會自動校準來自傳感器的信號。此外，SHT11內(nèi)部還集成了一個加熱元件，加熱元件接通后可以將SHT11的溫度升高5左右，同時功耗也會有所增加。此功能主要為了比較加熱前后的溫度和濕度值，可以綜合驗證兩個傳感器元件的性能。在高濕(95RH)環(huán)境中，加熱傳感器可預防傳感器結(jié)露，同時縮短響應(yīng)時間，提高精度。加熱后SHT11溫度升高、相對濕度降低，較加熱前，測量值會略有差異。圖2-3 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2.1.5 硬件設(shè)計2.1.5.1 SHT11與微控制器的連接SHT11通過I2C接口與微控制器連接，具體電路如圖2-4所示。其中，串口時鐘輸入線(SCK)：SCK用于微控制器與SHTll之間的通信同步

19、，而且由于SHTll接口包含了完全靜態(tài)邏輯，所以并不存在最小SCK頻率限制，即微控制器可以以任意低的速度與SHTll通信。串口數(shù)據(jù)線(DATA)：DATA引腳是三態(tài)門結(jié)構(gòu)，用于內(nèi)部數(shù)據(jù)的輸出和外部數(shù)據(jù)的輸入。DATA在SCK時鐘下降沿之后改變狀態(tài)，并僅在SCK時鐘上升沿后有效，所以微控制器可以在SCK高電平時讀取數(shù)據(jù)，而當其向SHTll發(fā)送數(shù)據(jù)時則必須保證DATA線上的電平狀態(tài)在SCK高電平段穩(wěn)定；為了避免信號沖突，微控制器僅驅(qū)動DATA在低電平，在需要輸出高電平的時候，微控制器將引腳置為高阻態(tài)，由外部的上拉電阻(如4.7k)將信號拉至高電平(如圖2-4所示)，從而實現(xiàn)高電平輸出。圖 2-4

20、典型I2C接口電路 2.1.5.2 硬件電路圖 2-5 AT89S51和SHT11的硬件連接圖SHTll是兩線制的數(shù)據(jù)傳輸方式，具有I2C總線接口，在多點測量應(yīng)用系統(tǒng)中通常是將多個SHTll分別獨立地連接到微控制器I/O口上，微控制器通過對每一個SHTll進行測量操作，得到每一點的溫濕度數(shù)據(jù)。但這樣的連接方式存在兩個主要缺點：(1)由于每個SHTll占用微控制器兩個I/O口，所以微控制器有限的I/O口資源將制約著單個微控制器上所能測量的最大點數(shù)；(2)由于每個SHTll的測量所需時間是固定不變的，采用單獨操作的逐個測量方式在多點測量系統(tǒng)中必然導致數(shù)據(jù)采集時間過長、控制滯后，從而影響控制系統(tǒng)性能

21、的提高。多個SHTll傳感器和AT89S51的連接方式采取如下方案：各SHTll的SCK線接到AT89S51的同一個I/O口上，而DATA線則分別接到不同I/O口線上,需要注意的地方是：DATA數(shù)據(jù)線需要外接上拉電阻。這種連接方式有幾個優(yōu)點：首先，n個傳感器只占用n+1個I/O口，比前述方式節(jié)省了n-1個I/O口，解決了多點測量系統(tǒng)中微控制器I/O口資源短缺和盡可能增加測量點之間的矛盾問題；其次，由于多個SHTll共用一條時鐘線所以在每次測量中可以同時發(fā)出測量命令，多個傳感器同時進行測量，只需一次等待時間則完成了整體數(shù)據(jù)的收集，大大縮短了數(shù)據(jù)采集時間，為控制系統(tǒng)快速響應(yīng)提供了條件。硬件連接如圖

22、2-5所示，本設(shè)計需要測試4個不同地方的溫濕度情況，所以選擇了4個SHT11傳感器。2.1.6 軟件設(shè)計2.1.6.1 工作時序SHTll測量過程包括4個部分：啟動傳輸、發(fā)送測量命令、等待測量完成和讀取測量數(shù)據(jù)，其中可能會涉及到啟動傳輸時序、命令發(fā)送時序、讀取數(shù)據(jù)時序和通信復位時序。微控制器首先用一組“啟動傳輸”時序來表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟?，其時序圖如圖2-6所示：當SCK時鐘高電平時DATA翻轉(zhuǎn)為低電平；在DATA為低電平期間，SCK變?yōu)榈碗娖?，再翻轉(zhuǎn)為高電平；隨后是在SCK時鐘高電平時DATA翻轉(zhuǎn)為高電平。圖2-6 “啟動傳輸”時序在“啟動傳輸”時序之后，微控制器可以向SHTll發(fā)送命令。命

23、令字節(jié)包括高3位的地址位(目前只支持000)和低5位的命令位。SHTll傳感器共有5條用戶命令，具體命令格式見表2-1所列表 2-1 SHTxx命令集 SHTll通過在數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡?個SCK時鐘周期下降沿之后，將DATA拉低來表示正確接收到命令，并第9個SCK時鐘周期的下降沿之后釋放DATA線(即恢復高電平)，圖2-7以微控制器發(fā)送濕度測量命令0000010l為例說明發(fā)送命令的時序。圖2-7 命令發(fā)送時序微控制器發(fā)送一組測量命令后需要根據(jù)測量數(shù)據(jù)精確度81214bit分別等待大約1155210ms，而SHTll則通過拉低DATA表示測量結(jié)束，并且把測量結(jié)果存儲在SHT11內(nèi)部的存儲器內(nèi)，然后自

24、動進入空閑狀態(tài)，等微控制器執(zhí)行完其他任務(wù)后再來讀取。測量數(shù)據(jù)讀取前，微控制器先重新啟動SCK，即SHTll拉低DATA，接著2字節(jié)的測量數(shù)據(jù)和1字節(jié)的CRC校驗將由SHTll傳送給微控制器。2字節(jié)的測量數(shù)據(jù)是從高字節(jié)的高位開始傳送，并以CRC校驗字節(jié)的確認為表示通信結(jié)束。微控制器需要通過拉低DATA來確認接收的每個字節(jié)，若不使用CRC校驗位則微控制器可以在接收完測量數(shù)據(jù)的最低位后保持DATA為高電平來終止通信，圖2-8給出了數(shù)據(jù)讀取時序圖。在測量和通訊結(jié)束后，SHT11自動轉(zhuǎn)入休眠模式。圖2-8 讀取數(shù)據(jù)時序當遇到與SHT11通信發(fā)生錯誤時，微控制器可以通過發(fā)送通信復位序列重新復位SHT11的

25、串口接口。復位時序為DATA保持高電平時，觸發(fā)SCK時鐘9次或更多次，這就可以復位串口，而狀態(tài)寄存器內(nèi)容仍然保留，通信復位時序如圖2-9所示圖2-9通信復位時序2.1.6.2 寄存器配置SHT11傳感器中的一些高級功能是通過狀態(tài)寄存器來實現(xiàn)的，寄存器各位的類型及說明見表2-2所列。下面對寄存器相關(guān)位的功能說明： 位類型說 明缺 省7保留06讀工檢限（低電壓檢查）X5保留04保留03只用于試驗，不可以使用02讀/寫加熱0關(guān)1讀/寫不從OTP重下載0重下載0讀/寫1=8位相對濕度，12位溫度分辨率。0=12位相對濕度，14位濕度分辨率012位相對濕度，14位濕度表2-2 SHT11狀態(tài)寄存器類型及

26、說明（1）加熱 使芯片中的加熱開關(guān)接通后,傳感器溫度大約增加5,從而使功耗增加至8A(5V)。加熱用途如下： 通過對啟動加熱器前后的溫、濕度進行比較，可以正確地區(qū)別傳感器的功能； 在相對濕度較高的環(huán)境下，傳感器可通過加熱來避免冷凝。 （2）低電壓檢測 SHT11工作時可以自行檢測VDD電壓是否低于2.45V，準確度為 0.1V。 （3）下載校準系數(shù) 為了節(jié)省能量并提高速度，OPT在每次測量前都要重新下載校準系數(shù)，從而使每一次測量節(jié)省8.2ms的時間。 （4）測量分辨率設(shè)定 將測量分辨率從14位（溫度）和12位（濕度）分別減到12位和8位可應(yīng)用于高速或低功耗場合。2.1.6.3 數(shù)據(jù)計算1. 相

27、對濕度為了補償濕度傳感器的非線性以獲取準確數(shù)據(jù)，建議使用如下公式修正讀數(shù)：RH=C+CS()+CS()（公式 2-1）；式中S()為SHT11測得的相對濕度測量值；線性補償系數(shù)C 、C、 C值見表2-3。S()CCC12 bit-40.0405-2.8108 bit-40.648-7.210表2-3 濕度轉(zhuǎn)換系數(shù)由于實際溫度與測試參考溫度25(77)的顯著不同， 應(yīng)考慮濕度傳感器的溫度補償：RH=(T-25)(t+tS()+RH（公式 2-2）；溫度補償系數(shù)t 、t值見表 2-4。S()tt12 bit0.010.000088 bit0.010.00128圖2-4溫度補償系數(shù) 從S()到RH的

28、對應(yīng)關(guān)系參見圖2-10。圖2-10 S()轉(zhuǎn)換到相對濕度2. 溫度可用如下公式將數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換為溫度值：T = d+ dS()（公式 2-3）;式中S()為SHT11溫度測量值，特點系數(shù)d、d值見表2-5。S()dd14 bit0.010.01812 bit0.040.072VDDdd 5V-40.00-40.004V-39.75-39.503.5V-39.66-39.353V-39.60-39.282.5V-39.55-39.23表2-5溫度轉(zhuǎn)換系數(shù)3. 測量舉例圖2-11 “0000100100110001”“0000100100110001”=2353RH=C+CS()+CS()=-4+0

29、.04052353+-2.8102353=75.19 %RH(未包含溫度補償)2.2 單片機AT89S51本設(shè)計采用ATMEI公司的AT89S51芯片作為微控制器。AT89S51是一個低功耗，高性能 CMOS 8位單片機。主要性能參數(shù)： 與 MCS-51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4k 字節(jié)在系統(tǒng)編程(ISP)Flash 閃速存儲器 1000 次擦寫周期 4.05.5V 的工作電壓范圍 全靜態(tài)工作模式： 0Hz 33MHz 三級程序加密鎖 1288字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個可編程 I /O 口線 2 個 16 位定時/計數(shù)器 6 個中斷源 全雙工串口 UART 通道 低功耗空閑和掉電模式 中斷可從

30、空閑模喚醒系統(tǒng) 看門狗(WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 掉電標識和快速編程特性 靈活的在系統(tǒng)編程(ISP字節(jié)或頁寫模式) 2.2.1 單片機AT89S51的結(jié)構(gòu)及組成AT89S51是由CPU、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、內(nèi)部程序存儲器ROM、并行輸入/輸出（I/O）口、串口口、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、時鐘電路等部分組成，它們均由單一總線連接并被集成在一塊半導體芯片上，即組成了單片微型計算機。結(jié)構(gòu)圖如圖2-12圖 2-12 AT89S51內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.2.2 單片機AT89S51的引腳AT89S51采用40管腳雙列直插DIP封裝，如圖 2-13。圖 2-13 AT89S51引腳圖引腳功能說明： VCC ：電源電壓

31、 VSS ：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/0 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個TTL邏輯門電路，對端口寫“ l ”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 F1ash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口： Pl 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， Pl 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到

32、高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ I）。Flash 編程和程序校驗期間， Pl 接收低 8 位地址。P1.5、P1.6、P1.7可用于程序固化（下載）使用，如表 2-6。 表2-6 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1 ”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（I）。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（

33、例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令） 時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVXRi 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR ）區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其它控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL邏輯門電路。對 P3 口寫入“ l ”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（I）。P3 口除了作為

34、一般的 I/0 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表2-7所示：P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。表2-7 RST ：復位輸入。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRT0 位（地址 8EH ）可打開或關(guān)閉該功能。 DISRT0 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 ALE/：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1 /6 輸出固定的正

35、脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 F1ash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 ：程序儲存允許(）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89S51 由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次

36、有效的信號。 /VPP ：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H FFFFH），端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存端狀態(tài)。如端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。F1ash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程電壓 Vpp 。 XTALl ：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 ：振蕩器反相放大器的輸出端。 內(nèi)置看門狗電路(WDT) ：由十單片機的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾，造成程序的跑飛而陷入死循環(huán)，這樣會打斷程序的正常運行，從而使單片機控制的系統(tǒng)無法繼

37、續(xù)工作，造成整個系統(tǒng)陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預料的后果。為了避免這種情況發(fā)生，本芯片內(nèi)置了看門狗電路。所謂看門狗技術(shù)是一種程序監(jiān)視技術(shù)，它不斷的監(jiān)視程序循環(huán)運行時間，當程序出現(xiàn)跑飛時而陷入死循環(huán)時，看門狗電路就會在它和單片機復位引腳相連的引腳上送出一個復位信號，使單片機發(fā)生復位，即程序從程序存儲器的起始位置開始執(zhí)行，這樣便實現(xiàn)了單片機的自動復位，使單片機可以在無人狀態(tài)下實現(xiàn)連續(xù)工作。2.2.3 存儲器AT89C51內(nèi)核采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的結(jié)構(gòu)，均具有 64KB 外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。2.2.3.1程序存儲器 用于存放編制好的程序和表格。ROM的0000H-002AH單元預留給

38、上電復位后引導程序地址及5個中斷服務(wù)程序的入口地址，在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，主程序的存放從002BH單元開始。在程序存儲器中有六個單元有特定的含義：0000H0002H：單片機復位后，PC=0000H即從此處開始執(zhí)行指令。0003H000AH：外部中斷0入口地址區(qū)。000BH0012H：定時器0溢出中斷入口地址區(qū)。0013H001AH：外部中斷1入口地址區(qū)。001BH0022H：定時器溢出中斷入口地址區(qū)。0023H002AH：串口口中斷入口地址區(qū)。使用時常在這些入口外安放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到擁護安排的中斷處理程序的起始地址，或從0000H外執(zhí)行一跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計的初始程序入口。如果

39、 EA 引腳接地,全部程序均執(zhí)行外部存儲器。 若 EA 接Vcc，程序首先執(zhí)行地址從0000H-0FFFH (4KB)內(nèi)部程序存儲器，再執(zhí)行地址為 1000H-FFFFH（60KB）的外部程序存儲器。2.2.3.2數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器用于存放運算中間的結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存、緩沖、標志位、待測程序等功能。片內(nèi)的低128B的RAM地址為00H7FH，供用戶做RAM用，但是在這中間的前32單元，00H1FH即引用地址尋址做用戶RAM用，常常做工作寄存器區(qū)，分做四組，每組由8個單元組成通用寄存器R0R7，任何時候都由其中一組作為當前工作寄存器，通過RS0，RS1的內(nèi)容來決定選擇哪一個工作寄存器。片內(nèi)RAM不

40、夠用時，須擴展片外數(shù)據(jù)存儲器。此時單片機通過P2口和P0口選出6位地址，使用ALE作低8位的鎖存信號，再由P0口寫入或讀出數(shù)據(jù)。寫時用，讀時用做外部數(shù)據(jù)存儲器的選通信號。2.2.3.3 特殊功能寄存器SFR在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的80HFFH的高128B單元中有21個特殊功能寄存器SFR，其余單元現(xiàn)無定義，用戶不能對這些單元進行讀寫操作。它們用來管理CPU和I/O口以及內(nèi)部邏輯部件，在指令中專用寄存器是以存儲單元方式被讀寫的，專用寄存器雖有名稱，但尋址時都做專用寄存器用，它們的地址是與片內(nèi)RAM的地址相連的。下面就專用寄存器作以簡單的介紹：累加器A：在絕大多數(shù)情況下它參與運算的一方并存放運算的結(jié)果。

41、寄存器B：進行乘除運算時，寄存器B有特定的用途，在乘時存放一個乘數(shù)以及積的最高位，A中存放另一個乘數(shù)以及積的低位。除法時，B中存放除數(shù)及余數(shù)，而在A中存放被除數(shù)和商，其他情況可作為普通寄存器用。堆棧指針SP：在子程序調(diào)用或中斷時，用來暫存數(shù)據(jù)和地址，它按先進后出的原則存儲數(shù)據(jù)，它是一個八位寄存器它指出堆棧頂部在片內(nèi)RAM中的位置，系統(tǒng)復位后，SP變成07H，使堆棧從00單元開始。；數(shù)據(jù)指針DPTR：由兩個字節(jié)組成，DPH字地址由83H，DPL由82H，存放一個16位的二進制數(shù)做地址用。程序狀態(tài)字PSW：8位寄存器，存放程序執(zhí)行過程中的各種信息。Flash 閃速存儲器的編程2.2.4.1并行編程

42、 AT89s51 單片機內(nèi)部有 4k 字節(jié)的可快速編程的 Flash 存儲陣列。編程方法可通過傳統(tǒng)的 EPROM 編程器使用高電壓（+12V）和協(xié)調(diào)的控制信號進行編程。AT89S51 的代碼是逐一字節(jié)進行編程的。編程方法：編程前，須按編程模式表（表 2-7）和圖 2-14、圖 2-15 所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號，AT89S51 編程方法如下： 1 在地址線上加上要編程單元的地址信號。 2 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 3 激活相應(yīng)的控制信號。 4 將/VPP端加上 +12V 編程電壓。 5 每對 Flash 存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個 ALE/編程脈沖。每個

43、字節(jié)寫入周期是自身定時的，大多數(shù)約為50us 。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復 1-5步驟，直到全部文件編程結(jié)束。數(shù)據(jù)查詢：AT89S5l 單片機用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測一個寫周期是否結(jié)束，在一個寫周期中，如需讀取最后寫入的那個字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位(P0.7)是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)在所有輸出端上，此時，可進入下一個字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時刻進行數(shù)據(jù)查詢。Ready/：字節(jié)編程的進度可通過“RDY/BSY”輸出信號監(jiān)測，編程期間，ALE 變?yōu)楦唠娖健癏”后 P3.0 端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后，P3.0 變?yōu)楦?/p>

44、電平表示準備就緒狀態(tài)。程序校驗：如果加密位LB1、LB2沒有進行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)，各加密位也可通過直接回讀進行校驗。讀片內(nèi)簽名字節(jié)：AT89S51單片機內(nèi)有3個簽名字節(jié)，地址為 000H、100H 和200H 。用于聲明該器件的廠商和型號等信息，讀簽名字節(jié)的過程和正常校驗相仿，只需將 P3.6 和 P3.7 保持低電平，返回值意義如下： (000H）=1EH 聲明產(chǎn)品由 ATMEL 公司制造 (100H）=51H 聲明為 AT89S51 單片機 （200H）=06H芯片擦除：在并行編程模式，利用控制信號的正確組合并保持 ALE/ 引腳 200ns-500ns

45、的低電平脈沖寬度即可完成擦除操作。在串口編程模式，芯片擦除操作是利用擦除指令進行。在這種方式，擦除周期是自身定時的，大約為 500ms。擦除期間，用串口方式讀任何地址數(shù)據(jù)，返回值均為 00H 。表 2-7 Flash 編程模式注： 1 芯片擦除每一 PROG 脈沖為 200ns-500ns 。 2 寫代碼數(shù)據(jù)每一 PROG 脈沖為 200ns-500ns 。 3 寫加密位每一 PROG 脈沖為 200ns-500ns 。 4 編程期間 P3.0 引腳輸出 RDY/BSY 信號。 5 “”不需理會。 圖 2-14 Flash存儲器編程(并口模式) 圖 2-15 Flash存儲器校驗(并口模式)數(shù)

46、據(jù)查詢：2.2.4.2串口編程將 RST 接至 Vcc,程序代碼存儲陣列可通過串口 ISP 接口進行編程，串口接口包含SCK線、MOSI（數(shù)據(jù)輸入）和 MISO（數(shù)據(jù)輸出）線。將RST拉高后，在其它操作前必須發(fā)出編程使能指令，編程前需將芯片擦除。芯片擦除則將存儲代碼陣列全寫為 FFH 。外部系統(tǒng)時鐘信號需接至 XTAL1 端或在 XTALl 和 XTAL2 接上晶體振蕩器。最高的串口時鐘（SCK）不超過 l/16 晶體時鐘，當晶體為 33MHz 時，最大 SCK 頻率為 2MHz 。 編程方法：1 上電次序：將電源加在 Vcc 和 GND 引腳， RST 置為“ H ”，如果 XTAL 和 X

47、TAL2 接上晶體或者在 XTAL1 接上 3-33MHz 的時鐘頻率，等候 10ms 。 2 將編程使能指令發(fā)送到 MOSI(Pl.5)，編程時鐘接至 SCK(Pl.7)，此頻率需小于晶體時鐘頻率的 l/16 。 3 代碼陣列的編程可選字節(jié)模式或頁模式。寫周期是自身定時的，一般不大于 0.5ms(5V 電壓時)。 4 任意代碼單元均可 MISO(Pl.6)和讀指令選擇相應(yīng)的地址回讀數(shù)據(jù)進行校驗。 5 編程結(jié)束應(yīng)將 RST 置為“L”以結(jié)束操作。 6 斷電次序：如果需要的話按這個方法斷電，假如沒有使用晶體，將 XATL 置為低,RST 置低,關(guān)斷 Vcc 。數(shù)據(jù)查詢：數(shù)據(jù)校驗也可在串口模式下進

48、行，在這個模式，在一個寫周期中，通過輸出引腳 MISO 串口回讀一個字節(jié)數(shù)據(jù)的最高位將為最后寫入字節(jié)的反碼。串口編程指令設(shè)置：串口編程指令設(shè)置為一個4字節(jié)協(xié)議，參見表2-8 。并行編程接口：采用控制信號的正確組合可對 Flash 閃速存儲陣列中的每一代碼字節(jié)進行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后它將自動定時到操作完成。圖 2-16 Flash存儲器串口下載 表 2-8 Flash串口編程指令注： 1. 當 LB3 和 LB4 加密位已編程時則不可讀簽名字節(jié)。 2. B1=0 B2=0 ，方式 1 ，無加密保護 B1=0 B2=l ，方式 2 ，加密位 LBl B1=1 B

49、2=0 ，方式 3 ，加密位 LB2 B1=1 B2=1 ，方式 4 ，加密位 LB3各加密位在方式 4 執(zhí)行前需按順序逐一操作。復位信號為“ H ”后，建立數(shù)據(jù)前使 SCK 為低電平至少為 64 個系統(tǒng)時鐘周期，復位脈沖是必須的。 SCK 時鐘頻率不得大于 XTAL1 時鐘的 1/ 16 。 在頁讀/寫模式，數(shù)據(jù)總是從地址 00 開始直到 255。命令字節(jié)后緊跟著高 4 位地址，全部數(shù)據(jù)單元 256 字節(jié)會逐一進行讀/寫，此時下個指令將準備譯碼。2.2.5 單片機最小系統(tǒng)的硬件電路單片機要能正常工作必須要有時鐘和復位電路，單片機芯片+復位電路+時鐘電路，構(gòu)成單片的最小運行環(huán)境，如圖2-17所

50、示。圖2-172.2.5.1復位電路單片機復位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，PC=0000H，從第一單元取指令執(zhí)行。單片機復位電路如圖圖2-17，圖中提供上電復位和按鍵復位兩種方式。復位條件是：必須使RST引腳上加上持續(xù)兩個機器周期以上的高電平，點偏激才有效復位。2.2.5.2時鐘電路 時鐘電路是用來產(chǎn)生AT89S51單片機工作時所必須的時鐘信號，AT89S51本身就是一個復雜的同步時序電路，為保證工作方式的實現(xiàn)，AT89S51在唯一的時鐘信號的控制下嚴格的按時序執(zhí)行指令進行工作 ，時鐘的頻率影響單片機的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘由于兩種形式：內(nèi)部時鐘

51、和外部時鐘。我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。AT89S51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1和XTAL2，它們跨接在晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個自激勵振蕩器電路中的C1、C2的選擇在30PF左右，但電容太小會影響振蕩的頻率、穩(wěn)定性和快速性。晶振頻率為在1.2MHZ12MHZ之間，頻率越高單片機的速度就越快，但對存儲器速度要求就高。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的NPO電容，采用的晶振頻率為12（11.0592）MHZ。因此，本設(shè)計的機器周期為1us。2.3 通信模塊通信模塊用于AT89S51和后臺PC間的通信 ，AT89

52、S51通過串口通信把溫濕度數(shù)據(jù)傳送給PC機，顯示在用VC編輯一個溫濕度顯示的界面上，從而有利于后臺PC的實時監(jiān)測倉庫溫濕度情況。通信部分主要由一個MAX232A和兩個MAX485構(gòu)成：其中MAX232A和一個MAX485共同組成PC端的信號轉(zhuǎn)換部分即RS232-485轉(zhuǎn)換器；而另一個MAX485則作為單片機AT89S51端的信號轉(zhuǎn)換部分。由于RS485傳輸最長距離達1.5km，允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，所以更好的解決了倉庫分布零散和集中管理的矛盾，也為倉庫遠程控制提供了條件。如圖2-18 通信模塊： 圖2-18 通信模塊RS232-485轉(zhuǎn)換器

53、主要包括了電源、232電平轉(zhuǎn)換、485電路三部分。本電路的232電平轉(zhuǎn)換電路直接使用 MAX232A集成電路，485電路采用了MAX485集成電路。為了使用方便，電源部分設(shè)計成無源方式，整個電路的供電直接從PC機的RS232接口中的 DTR（4腳）和RTS（7腳）竊取。PC串口每根線可以提供大約9mA的電流，因此兩根線提供的電流足夠供給這個電路使用了。經(jīng)實驗，本電路只使用其中一條線也能夠正常工作。使用本電路需注意PC程序必須使串口的DTR和RTS輸出高電平，經(jīng)過D3穩(wěn)壓后得到VCC。MAX485是通過兩個引腳RE（2腳）和DE（3腳）來控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出。當RE為低電平時，MAX485數(shù)據(jù)輸

54、入有效；當DE為高電平時， MAX485數(shù)據(jù)輸出有效。在半雙工使用中，通?？梢詫⑦@兩個腳直接相連，然后由PC或者單片機輸出的高低電平就可以讓MAX485在接收和發(fā)送狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。由于本電路DTR和RTS（DB9的4、7腳）都用于了電路供電，因此使用MAX232的另外一個通道（MAX232的9腳）及Q1來控制MAX485的狀態(tài)切換。一般MAX232的9腳輸出高電平，Q1導通，使MAX485的RE和DE為低電平而處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。當PC機發(fā)送數(shù)據(jù)時，MAX232的9腳輸出低電平，Q1截止，使MAX485的RE和DE為高電平而處于數(shù)據(jù)接受狀態(tài)。2.3.1 RS-232、RS-485及其接口電路RS-

55、232與RS-485都是串口數(shù)據(jù)接口標準。RS-232的傳送距離最大約為15米，最高速率為20kb/s，RS-232是為點對點（即一對收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計的接口標準，RS232只適合于本地通訊使用。RS-485接口標準傳輸最長距離達1.5km，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍。MAX232A和MAX485分別是RS-232和RS-485接口標準的接口電路芯片，如圖2-19、圖2-20：圖2-19 MAX232內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是

56、產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳V

57、CC（+5v）。圖2-20 MAX4852腳(RE）:接收器輸出使能端。RE低電平,RO有效；RE高電平，RO成高阻狀態(tài)。3腳(DE）:驅(qū)動器輸出使能端。高電平，A、B有效，即器件作線驅(qū)動器用；低電平，A、B成高阻，即器件作線接收器用。1腳(RO）:接收器輸出。若A比B大200mV，RO為高；若A比B小200mV，RO為低。4腳(DI）:驅(qū)動器輸入。6腳(A）:同相接收器輸入和同相接收器輸出7腳(B）:反相接收器輸入和反相接收器輸出5腳：GND。8腳：VCC（+4.75+5.25v）。2.3.2 串口的基本接線方法 目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時

58、(15m)，可以用電纜線直接連接標準RS232端口，若距離較遠，需附加調(diào)制解調(diào)器（MODEM）。最為簡單且常用的是三線制接法，即地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連,且直接用RS232相連。 1.DB9和DB25的常用信號腳說明9針串口（DB9）25針串口（DB25）針號功能說明縮寫針號功能說明縮寫1數(shù)據(jù)載波檢測DCD8數(shù)據(jù)載波檢測DCD2接收數(shù)據(jù)RXD3接收數(shù)據(jù)RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)TXD2發(fā)送數(shù)據(jù)TXD4數(shù)據(jù)終端準備DTR20數(shù)據(jù)終端準備DTR5信號地GND7信號地GND6數(shù)據(jù)設(shè)備準備好DSR6數(shù)據(jù)準備好DSR7請求發(fā)送RTS4請求發(fā)送RTS8清除發(fā)送CTS5清除發(fā)送CTS9振鈴指示DELL22振鈴指

59、示DELL表 2-9 常用信號腳2.RS232串口接線方法（三線制）串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實現(xiàn)： 9針9針25針25針9針25針233222322333557757表 2-10 接線方法2.4 電源模塊 本設(shè)計需要+5V電源為整個系統(tǒng)供電，電源模塊以芯片LM7805為核心設(shè)計成輸出+5直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。 電源模塊是有電源變壓器變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。電源變壓器將交流220V變?yōu)?V左右交流電壓，然后通過整流橋?qū)⒔涣麟娮優(yōu)槊}動的直流電壓。由于此脈動直流電壓還包含較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾波，C13、C14分別為輸入端和輸出端濾波電容，并利用芯

60、片LM7805進行穩(wěn)壓，當輸出電較大時，7805應(yīng)配上散熱板。具體電路如圖 2-21 7805穩(wěn)壓電源：如圖 2-21 7805穩(wěn)壓電源2.4.1 芯片LM7805LM7805系列為3端正穩(wěn)壓電路 ,TO-220封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達 1A 。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。外形及引腳排列見圖 2-22。 主要特點: 輸出電流可達 1A 輸出電壓有： 5V 過熱保護 短路保護 輸出晶體管SOA保護圖 2-22圖 2-23功能框圖2.5 硬件設(shè)計綜述圖 2-24 擴展系統(tǒng) 根據(jù)RS-485標準