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3.2 硬件系统组成
3.2.1 AT89C51芯片
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。以下是AT89C51的实物图以及仿真图。如图3.3所示：
图3.3 AT89C51实物与仿真图
1）AT89C51管脚说明：
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口
P3口：P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口
口管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（计时器0外部输入）
P3.5 T1（计时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号
RST：复位输入
/PSEN：外部程序存储器的选通信号
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入
XTAL2：来自反向振荡器的输出
振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出
图3.4 AT89C51管脚图示
2）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I/O 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。
3）主要特性：
•与MCS-51 兼容
•4K字节可编程FLASH存储器
•寿命：1000写/擦循环
•数据保留时间：10年
•全静态工作：0Hz-24MHz
•三级程序存储器锁定
•128×8位内部RAM
•32可编程I/O线
•两个16位定时器/计数器
•5个中断源
•可编程串行通道
•低功耗的闲置和掉电模式
•片内振荡器和时钟电路
4）晶震复位电路：
晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，晶振分为有源晶振和无源晶振两种，其作用是在电路产生振荡电流，发出时钟信号。复位电路是为确保微机系统中电路稳定可靠工作不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源5V±5%，即4.75V~5.25V。由于微机电路是时序电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作，如图3.5所示。
图3.5 晶震仿真电路仿真图
3.2.2 DS18B20温度传感器
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，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。