基于51单片机的简易温湿度测量仪.doc

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1、摘 要 单 片 微 型 计 算 机 (Single Chip Microcomputer) 简 称 单 片 机 , 又 称 MCU(Micro Controller Unit),是将计算机的基本部分微型化,使之集成在一块芯片上的微机.片内含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O、串行 I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。 随着科技的发展， 单片机已不是一个陌生的名词， 它的出现是近代计算机技术发展史上 的一个重要里程碑， 因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计 算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电 器、机

2、器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、 舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。 本文所涉及的是市场占有率最高的是 MCS51 系列，因为世界上很多知名的 IC 生产厂 家都生产 51 兼容的芯片。生产 MCS51 系列单片机的厂家如美国 AMD 公司、ATMEL 公司、 INTEL 公司、WINBOND 公司、PHILIPS 公司、ISSI 公司、TEMIC 公司及南韩的 LG 公司、日本 NEC、西门子公司等。到目前为止，MCS51 单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更 强的新产品。【关键词】单片机 温度测控 ABSTR

3、ACTMCS-80C51 Based on the temperature of the 51 SCM measurement instrument Abstract: Single Chip Microcomputer hereinafter referred to as the single chip microcomputer,also known as MCU(Micro Controller Unit), the computer is the basic part of miniaturization, make integration on a single chip micro

4、computer. Piece contains CPU、ROM、 RAM、Parallel I/O、serial ports I/O、the timer/counter、interrupt control、The system clock and the system bus, etc. With the development of technology, SCM is not a strange nouns, It is the emergence of the history of modern computer technology, Because the birth of the

5、 single chip microcomputer marks formal form the computer general computer systems and embedded computer system two branches. Single chip microcontroller tiny size and low cost, Can be widely embedded in such as toys household appliances robot instruments automotive electronic industrial control uni

6、t office automation equipment financial electronic system ship terminals and personal information communication product, become a modern electronic system is the most important intelligent tool. This paper is related to the market share is the highest MCS 51 series, because much of the world famous

7、IC manufacturers are production 51 compatible chip production MCS 51 series microcontroller manufacturers such as the AMD ATMEL company INTEL company WINBOND company PHILIPScompany TEMIC company and South Korea ISSIcompany LG company Japan NEC Siemens ag, etc so far, MCS 51 SCM has hundreds of speci

8、es, also in continuously introduce more powerful new products.【Key words】 single chip A/D temperature measurement and control MCS-80 C51 目 录前言 1第一章 温湿度测量的目的及要求 2第一节 作品设计目的 第二节 作品设计内容及要求 第三节 第三节 本章小结 第二章 部分器件简介 4 第一节 烟雾传感器 4一、 烟雾传感器介绍 6二、 MQ-2的构成及工作原理 9第二节 LM393 9一、 LM393简介与特点及应用 10二、 LM393功能结构 10 第三

9、节 单片机 10一、 单片机的概述 10二、 AT89C51 11第四节 蜂鸣器 21第五节 本章小结 23第三章 51单片机烟雾探测警报系统的硬件设计及实现 24第一节 MQ-2模块设计 24第二节 蜂鸣器电路设计 25第三节 51单片机烟雾探测警报器整体设计实现 26第四节 本章小结 27第四章 51单片机烟雾探测警报系统的软件编写及调试 28第一节 系统的软件编写 28第二节 程序调试 35第三节 本章小结 36结 论 37 致 谢 38参考文献 39附 录 40一、 英文原文 40二、 英文翻译 41三、 工程设计及图纸 42四、 源程序 43五、 其他 44前 言随着科学技术的日新月

10、异，人类社会取得了长足的进步！在居家生活、工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。本设计设计了一个智能化的温湿度测量应用系统。本系统采用技术成熟的DHT11作为测量湿度和温度的传感器。控制系统芯片采用技术成熟，功能强大、价位低廉大众化的AT89C51单片机。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。每个DHT11传感器都在精确的湿度校验箱中进

11、行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。LCD显示电路,声光报警电路都由AT89C51单片机控制。同时设计了能给系统提供稳定工作电压的电源电路。为了提高系统的抗干扰性能，对湿度、温度的检测采用了硬件抗干扰和软件抗干扰的综合方法。最后设计了系统各个功能部分的软件程序。由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。 第一章 温湿度测量的目的及要求第一节 作品设计目的 在重要的设备房间中，设备对温、湿度等运行环境的要求非常严格。对于面积较大的房间，由于气

12、流及设备分布的影响，温湿度值可能会有较大的区别。所以应根据主房间实际面积在房间加装温湿度传感器，以实时客观检测房间内的温、湿度。在监控本系统，温湿度一体化传感器将把检测到的温湿度值实时传送到监控主机中，并在监控界面上以图形形式直观地表现出来。管理员可实时了解房间各点的实际温湿度值，一旦房间内实际温、湿度值越限，系统将自动弹出报警框并触发报警，提示管理员通过调节送风口的位置、数量，设定空调的运行温湿度值，尽可能让房间各点的温湿度趋向合理，确保房间设备的安全正常运行。 第二节 作品设计内容及要求 1设计一个温湿度侧量电路，要求： (1)用单片机通过编程来控制温湿度的显示 (2)液晶要准确显示外界的

13、温、湿度的大小 (3)具有超温、湿度测量报警装置 2用中、小规模集成电路组成测量系统，并在实验仪器(可在面包板)上进行组装、调试。3 画出各单元电路图、整机功能框图和逻辑电路图，写出设计和实验总结报告 第二节 本章小结明晰设计理念，了解方案设计，基本掌握单片机检测气敏传感器再驱动蜂鸣器报警流程。第一章 部分器件简介第一节 烟雾传感器一、 烟雾传感器介绍烟雾传感器，就是将空气中的烟雾浓度变量转换成有一定对应关系的输出信号的装置。 离子式烟雾传感器 该烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警

14、器。 它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。 光电式烟雾传感器 光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外

15、光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。 光电感烟探测器可分为减光式和散射光式，分述如下： 减光式光电烟雾探测器 该探测器的检测室内装有发光器件及受光器件。在正常情况下，受光器件接收到发光器件发出的一定光量；而在有烟雾时，发光器件的发射光到受到烟雾的遮挡，使受光器件接收的光量减少，光电流降低，探测器发出报警信号。 散射光式光电烟雾探测器 该探测器的检测室内也装有发光器件和受光器件。在正常情况下，受光器件是接收不到发光器件发出的光的，因而不产生光电流。在发生火灾时，当烟雾进入检测室时，由于烟粒子的作用，使发光器件发射的光产生漫射，这种漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗发生变化，产

16、生光电流，从而实现了烟雾信号转变为电信号的功能，探测器收到信号然后判断是否需要发出报警信号。 气敏式烟雾传感器 气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。它的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。 它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。 其

17、中气敏传感器有一下几种类型： 可燃性气体气敏元件传感器, 包含各种烷类和有机蒸气类(VOC)气体, 目前大量应用于抽油烟机、泄漏报警器和空气清新机; ( 2)一氧化碳气敏元件传感器, 一氧化碳气敏元件可用于工业生产、环保、汽车、家庭等一氧化碳泄漏和不完全燃烧检测报警; (3)氧传感器, 氧传感器应用很广泛, 在环保、医疗、冶金、交通等领域需求量很大; (4)毒性气体传感器,主要用于检测烟气、尾气、废气等环境污染气体。 气敏式烟雾传感器的典型型号有MQ-2气体传感器。该传感器常用于家庭和工厂的气体泄漏装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。 二、 MQ-2的构成及工作原理

18、MQ-2具有广泛的探测范围，高灵敏度与快速回复，优异的稳定性和寿命长，简单的驱动电路等特点。可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜液化气，丁烷，甲烷，丙烷，氢气，酒精，烟雾等的探测。MQ-2由气体敏感层（二氧化锡），电极（金），测量电极引线（铂），电热器（镍鉻合金），陶瓷管（三氧化二铝），防爆网（100目双层不锈钢），卡环（镀镍铜材），基座（胶木），针状管脚（镀镍铜材）构成。封装好的MQ-2有六只引脚，四只用于信号输出，两只用于提供加热电流。外形结构如下图所示 MQ-2工作条件及灵敏度特性图MQ-2灵敏度特性曲线如下图1其中：温度：二十摄氏度 相对湿度：65%氧气浓度：21%RL=5KRS：

19、元件在不同气体，不同浓度下的电阻值R0：元件在洁净空气中的电阻值 图1MQ-2气敏元件的温湿度特性如下图2R0：二十摄氏度，33%RH条件下，1000ppm氢气中元件电阻RS：不同温湿度，1000ppm氢气中元件电阻 图2MQ-2工作原理直流电压通过引脚直接供传感器MQ2的加热丝H-H工作，加热丝给传感器MQ2预热一定时间后，一般大约20秒，才能正常检测烟雾。当MQ2所处的环境烟雾在允许范围内时，其两端输出电极H-H间导电率很低，则加在电极间两端HH电压很低，则输出电压升高。当烟雾浓度减少，传感器MQ-2导电率升高，加在电极间两端H-H的电压升高，输出电压变小。在没有被检测的气体环境中，MQ-

20、2输出电压值大小约1V，当电压每增加0.1V左右时，被检测气体浓度增加200ppm左右。第二节 LM393一、 LM393简介与特点及应用简介LM393是由两个独立的、高精度电压比较器组成的集成电路，失调电压点，最大为2mv。它专为获得宽电压范围、单电源供电而设计，也可以双电源供电；而且无论电源电压大小，电源消耗的电流都很低。特点l 电源电压范围宽：单电源：2v-36v双电源：1v-18vl 电源电流消耗很低（0.4mA）l 输入偏执电流低：25nAl 输入失调电流低：5nAl 最大输入失调电压：正负3mVl 输入共模电压范围接近低电平l 输出饱和电压低：250mV at 4mAl 输出电平兼

21、容TTL,DTL,ECL,MOS和CMOS逻辑系统应用主要应用于限幅器、简单的模数转换器、脉冲发生器、方波发生器、延时发生器、宽频压控振荡器、MOS时钟计时器、多频振荡器和高平数字逻辑门电路。393被设计成能直接连接TTL和CMOS；当用双电源供电时，它能兼容MOS逻辑电路-这是低功耗的393相较于标准比较器的独特优势。二、 LM393功能结构 功能框图OUT A：输出AIN A-：反相输入AIN A+：同相输入AGND：接地端IN B+：同相输入BIN B-：反相输入BOUT B：输出BVcc ：电源电压第三节 单片机一、 单片机的概述l 在一片IC中集成了CPU、MEM、各种I/0接口（如

22、，PIO、CTC、UART，。）l 主要用于测控领域，因此，也称其为MCU。l 在应用中，单片机是作为一个功能部件被嵌入在应用系统中，从而构成一个嵌入式系统。所以，也称单片机为嵌入式微控制器EMCU。l 单片机分通用型与专用型两大类。 单片机的发展l 第一阶段：1974-78年，两个芯片构成。如，仙童的F8。l 第二阶段：1976-78年，资源少。如，无串口，存储空间少等。如，Intel的MCS-48。l 第三阶段：1978-82年，系统资源较丰富。如，Intel的MCS-51。l 第四阶段：1982-现在，种类丰富，应用广泛。从字长、速度、资源、应用与专用。 单片机的应用l 工业自动化控制l

23、 智能仪表l 消费产品的智能化l 通信设备的逻辑单元l 智能终端及计算机外围设备的控制部件l 武器装备的智能部件二、 AT89C51AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大 AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。主要性能参数

24、：与 MCS-51 产品指令系统完全兼容 4k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器1000 次擦写周期全静态操作：0Hz24MHz三级加密程序存储器1288 字节内部 RAM32 个可编程 IO 口线2 个 16 位定时计数器6 个中断源可编程串行 UART 通道低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节 Flash 闪速存储器，128 字节内部 RAM，32 个 IO 口线，两个 16 位定时计数器，一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模

25、式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。AT89C51引脚功能引脚功能说明l Vcc：电源电压l GND：地l P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 IO 口，也即地址数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 FIash 编程时，P0 口接收指令字节

26、，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。l P1 口：P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 IO 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。FIash 编程和程序校验期间，P1 接收低 8 位地址。l P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 IO 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此

27、时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVXDPTR 指令）时，P2 口送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVXRI 指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中 R2 寄存器的内容）在整个访问期间不改变。Flash 编程或校验时，P2 亦接收高位地址和其它控制信号。l P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 IO 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL逻辑门电路。对 P3

28、口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3 口除了作为一般的 IO 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2INT0（外中断 0）P3.3INT1（外中断 1）P3.4T0（定时计数器 0 外部输入）P3.5T1（定时计数器 1 外部输入）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7RD （外部数据存储器读选通）P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。l RST：复位输入。当振荡器工作时，RS

29、T 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。l ALEPROG： 当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的 l6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的 8EH 单元的 DO 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才会被激活。此外，该引脚

30、会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 无效。l PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的PSEN信号不出现。l EAVPP：外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址0000HFFFFH） EA 端必须保持低电平，（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V

31、编程电压 Vpp。l XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。l XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。时钟振荡器AT89C5l 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚 XTAL1 和 XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路参见图 1。外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容 C1、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容 C1、C2 虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐

32、电容使用 30pF10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择 40pF10F。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图 5 右图所示。这种情况下，外部时钟脉冲接到 XTAL1 端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2 则悬空。 石英晶体时：C1，C230pF10pF 外部时钟驱动电路陶瓷滤波器：C1，C240pF10pF内部振荡电路 图1 由于外部时钟信号是通过一个 2 分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。空闲节电模式AT89C51 有两种可用软件编程的省电模式，它们是空闲模式和掉电工作模式

33、。这两种方式是控制专用寄存器 PCON（即电源控制寄存器）中的 PD（PCON.1）和 IDL（PCON.0）位来实现的。PD 是掉电模式，当 PD=1 时，激活掉电工作模式，单片机进入掉电工作状态。IDL 是空闲等待方式，当 IDL=1，激活空闲工作模式，单片机进入睡眠状态。如需同时进入两种工作模式，即 PD 和 IDL 同时为 1，则先激活掉电模式。在空闲工作模式状态，CPU 保持睡眠状态而所有片内的外设仍保持激活状态，这种方式由软件产生。此时，片内 RAM和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲模式可由任何允许的中断请求或硬件复位终止。终止空闲工作模式的方法有两种，其一是任何一条被允许中

34、断的事件被激活，IDL（PCON.0）被硬件清除，即刻终止空闲工作模式。程序会首先响应中断，进入中断服务程序，执行完中断服务程序并紧随 RETI（中断返回）指令后，下一条要执行的指令就是使单片机进入空闲模式那条指令后面的一条指令。其二是通过硬件复位也可将空闲工作模式终止。需要注意的是，当由硬件复位来终止空闲工作模式时，CPU 通常是从激活空闲模式那条指令的下一条指令开始继续执行程序的，要完成内部复位操作，硬件复位脉冲要保持两个机器周期（24个时钟周期）有效，在这种情况下，内部禁止 CPU 访问片内 RAM，而允许访问其它端口。为了避免可能对端口产生意外写入，激活空闲模式的那条指令后一条指令不应

35、是一条对端口或外部存储器的写入指令。掉电模式在掉电模式下，振荡器停止工作，进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令，片内 RAM 和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。退出掉电模式的唯一方法是硬件复位，复位后将重新定义全部特殊功能寄存器但不改变 RAM中的内容，在 Vcc 恢复到正常工作电平前，复位应无效，且必须保持一定时间以使振荡器重启动并稳定工作。空闲和掉电模式外部引脚状态模式程序存储区ALE- PSEN P0P1P2P3空闲模式内部11数据数据数据数据空闲模式外部11浮空数据地址数据掉电模式内部00数据数据数据数据掉电模式外部00浮空数据数据数据程序存储器的加密AT89C51 可

36、使用对芯片上的 3 个加密位 LB1、LB2、LB3 进行编程（P）或不编程（U）来得到如下表所示的功能加密位保护功能表：加密位保护功能 程序加密位 LB1 LB2 LB3 保护类型1UUU没有程序保护功能2PUU禁止从外部程序存储器中执行 MOVC指令读取内部程序存储器的内容3PPU除上表功能，还禁止程序校验4PPP除以上功能外，同时禁止外部执行注：表中的 U 表示未编程，P 表示编程当加密位 LB1 被编程时，在复位期间，EA 端的逻辑电平被采样并锁存，如果单片机上电后一直没有复位，则锁存起的初始值是一个随机数，且这个随机数会一直保存到真正复位为止。为使单片机能正常工作，被锁存的 EA 电

37、平值必须与该引脚当前的逻辑电平一致。此外，加密位只能通过整片擦除的方法清除。Flash 闪速存储器的编程 AT89C51 单片机内部有 4k 字节的 Flash PEROM，这个 Flash 存储阵列出厂时已处于擦除状态（即所有存储单元的内容均为 FFH），用户随时可对其进行编程。编程接口可接收高电压（+12V）或低电压（Vcc）的允许编程信号。低电压编程模式适合于用户在线编程系统，而高电压编程模式可与通用 EPROM 编程器兼容。AT89C51 单片机中，有些属于低电压编程方式，而有些则是高电压编程方式，用户可从芯片上的型号和读取芯片内的名字节获得该信息，见下表。VPP=12vVPP=5V芯

38、片顶面标识AT89C51xxxxyywwAT89C51xxxx-5yyww签名字节（030H）=1EH（030H）=51H（032H）=FFH（030H）=1EH（030H）=51H（032H）=05HAT89C51 的程序存储器阵列是采用字节写入方式编程的，每次写入一个字节，要对整个芯片内的 PEROM 程序存储器写入一个非空字节，必须使用片擦除的方式将整个存储器的内容清除。编程方法 编程单元的地址加在 P1 口和 P2 口的 P2.0P2.3（11 位地址范围为 0000H0FFFH），数据从 P0 口输入，引脚 P2.6、P2.7 和 P3.6、P3.7 的电平设置见表 6，PSEN为低

39、电平，RST保持高电平，EA Vpp 引脚是编程电源的输入端，按要求加上编程电压，ALEPROG引脚输入编程脉冲（负脉冲）。编程时，可采用 420MHz 的时钟振荡器，AT89C51 编程方法如下： 1在地址线上加上要编程单元的地址信号。 2在数据线上加上要写入的数据字节。 3激活相应的控制信号。 4在高电压编程方式时，将EAVpp 端加上+12V 编程电压。 5每对 Flash 存储阵列写入一个字节或每写入一个程序加密位，加上一个 ALEPROG编程脉冲。 改变编程单元的地址和写入的数据，重复 15 步骤，直到全部文件编程结束。 每个字节写入周期是自身定时的，通常约为 1.5ms。数据查询

40、AT89C51 单片机用数据查询方式来检测一个写周期是否结束，在一个写周期中，如需读取最后写入的那个字节，则读出的数据的最高位（P0.7）是原来写入字节最高位的反码。写周期完成后，有效的数据就会出现在所有输出端上，此时，可进入下一个字节的写周期，写周期开始后，可在任意时刻进行数据查询。程序校验 如果加密位 LB1、LB2 没有进行编程，则代码数据可通过地址和数据线读回原编写的数据，采用下图的电路，程序存储器的地址由 P1 和 P2 口的 P2.0P2.3 输入，数据由 P0 口读出，P2.6、P2.7 和 P3.6、P3.7 的控制信号，PSEN保持低电平，ALE、EA和 RST 保持高电平。校验时，P0 口须接上 10k 左右的上拉电阻。注：片擦除操作时要求 PROG 脉冲宽度为 10ms 编程电路 校验电路Flash 存储器编程和校验的波形时序（高电压编程 VPP=12V）Flash 存储器编程和校验的波形时序（低电压编程 VPP=5V）第四节 蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，蜂鸣器主要分为