功能介绍:
采用51单片机作为主控单片机,通过采集传感器的胎压和DS18b20的温度,显示到LCD1602上面,并且可以通过按键设置温度和压力的阈值,超过此值蜂鸣器进行报警,可以及时的提醒驾驶员胎压或者温度异常,程序采用keil编写,并且有中文注释,新手容易看懂,仿真采用Proteus,下面是演示视频:
225-基于51单片机汽车胎压监测报警系统(程序+仿真+原理图+元件清单)
51单片机最小系统介绍
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。本文的单片机特指51单片机,具体芯片型号是 AT89C52。需注意STC89C51,STC89C52,AT89C51,AT89C52都是51单片机的一种具体芯片型号。
最小系统组成:
51单片机最小系统:单片机、复位电路、晶振(时钟)电路、电源
最小系统用到的引脚
1、主电源引脚(2根)
VCC:电源输入,接+5V电源
GND:接地线
2、外接晶振引脚(2根)
XTAL1:片内振荡电路的输入端
XTAL2:片内振荡电路的输出端
3、控制引脚(4根)
RST/VPP:复位引脚,引脚上
复位电路
一般来说,在电路图中,电容的的大小是10uf,电阻的大小是10k。(不特指本电路,具体参数看仿真图)
在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。可以算出电容充电到电源电压的0.7倍,即电容两端电压为3.5V、电阻两端电压为1.5V时,需要的时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。
也就是说在单片机上电启动的0.1S内,电容两端的电压从0-3.5V不断增加,这个时候10K电阻两端的电压为从5-1.5V不断减少(串联电路各处电压之和为总电压),所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程,也就是高电平到低电平的过程。
单片机RST引脚是高电平有效,即复位;低电平无效,即单片机正常工作。所以在开机0.1S内,单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S左右的高电平信号,所以实现了自动复位。
在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。
uchar wendu[]="wen:25 C 40 C";//温度显示数组
uchar pasca[]="pas:100kP 000kP";//压力显示数组
uchar warn=0; //蜂鸣器开关
uint k=0,T,Pr;
uint T_lim=40,Pr_lim=240;//报警值
//主函数
void main()
{
wendu[6]=0xdf;
wendu[14]=0xdf;
Init_1602();//LCD初始化
TMOD=0x01;//定时器0初始化
TH0=0xfc;
TL0=0x18;
ET0=1;
EA=1;
TR0=1;
while(1)
{
/**********************************************/
if((T>T_lim)||(Pr>Pr_lim)) //判断报警
warn=1;
else
warn=0;
/**********************************************/
if(!k1)
{
if(T_lim<99)
T_lim++;
while(!k1);
}
if(!k2)
{
if(T_lim>0)
T_lim--;
while(!k2);
}
if(!k3)
{
if(Pr_lim<999)
Pr_lim++;
while(!k3);
}
if(!k4)
{
if(Pr_lim>0)
Pr_lim--;
while(!k4);
}
}
}
void time0() interrupt 1
{
if(warn) //响铃
beep=!beep;
if(k<100)
k++;
else
{
k=0;
T=Ds18b20ReadTemp();//读取当前温度
Pr=ADC()*3;//读取压力值
//显示计算,把结果计算到显示数组用以显示
wendu[12]=T_lim/10+0x30;
wendu[13]=T_lim%10+0x30;//温度个位
pasca[11]=Pr_lim/100+0x30;
pasca[12]=Pr_lim%100/10+0x30;//压力个位
pasca[13]=Pr_lim%10+0x30;//压力小数位
//阀值计算
wendu[4]=T/10+0x30;
wendu[5]=T%10+0x30;//温度个位
pasca[4]=Pr/100+0x30;
pasca[5]=Pr%100/10+0x30;//压力个位
pasca[6]=Pr%10+0x30;//压力小数位
//显示
write_string(1,0,wendu);
write_string(2,0,pasca);
}
TH0=0xfc;
TL0=0x18;
}
51单片机IO状况概括:
1. 增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任 意 选择,指令代码完全兼容传统8051.
2. 工作电压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V单片机)
3. 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频 率可达48MHz
4. 用户应用程序空间为8K字节 5. 片上集成512字节RAM
6. 通用I/O口(32个),复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉,
P0口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O 口 用时,需加上拉电阻。
ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专 用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程序, 数秒即 可完成一片
具有EEPROM功能
具有看门狗功能
10. 共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2
11. 外部中断4路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down模式 可由外部中断低电平触发中断方式唤醒
12. 通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART
13. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级)
2.1.2、引脚功能
VCC(40引脚):电源电压
VSS(20引脚):接地
P0端口(P0.0~P0.7,39~32引脚):P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口,每个引脚能驱动8个TTL负载,对端口P0写入“1”时,可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时,P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时,P0口内部上拉电阻有效。在Flash ROM编程时,P0端口接收指令字节;而在校验程序时,则输出指令字节。验证时要求外接上拉电阻。
P1端口(P1.0~P1.7,1~8引脚):P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动(吸收或者输出电流方式)4个TTL输入。对端口写入1时,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位,这是可用作输入口。P1口作输入口使用时,因为有内部上拉电阻,那些被外部拉低的引脚会输出一个电流。
P2端口(P2.0~P2.7,21~28引脚):P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。对端口写入1时,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,这时可用作输入口。P2作为输入口使用时,因为有内部的上拉电阻,那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流
P3口引脚复用功能 引脚号 复用功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 (外部中断0)
P3.3 (外部中断1)
P3.4 T0(定时器0的外部输入)
P3.5 T1(定时器1的外部输入)
P3.6 (外部数据存储器写选通)
P3.7 (外部数据存储器读选通)
RST(9引脚):复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效,用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后,RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。
ALE/(30引脚):地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时,此引脚()也用作编程输入脉冲。 在一般情况下,ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址位8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作将无效。这一位置“1”,ALE仅在执行MOVX或MOV指令时有效。否则,ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位(地址位8EH的SFR的第0位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
VPP(31引脚):访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令,必须接GND。注意加密方式1时,将内部锁定位RESET。为了执行内部程序指令,应该接VCC。在Flash编程期间,也接收12伏VPP电压。
XTAL1(19引脚):振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2(18引脚):振荡器反相放大器的输入端。
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