嵌入式mini stm32基于sim900a的温度实时报警系统

陕西理工学院毕业设计页共41页附录A外文翻译英文原文：8-bitMicrocontrollerwith4KBytesin-SystemProgrammableFlashFeatures:*CompatiblewithMCS-51Products*4KBytesofIn-SystemProgrammable(ISP)FlashMemory–Endurance:1000Write/EraseCycles*4.0Vto5.5VOperatingRange*FullyStaticOperation:0Hzto33MHz*Three-levelProgramMemoryLock*128x8-bitInternalRAM*32ProgrammableI/OLines*Two16-bitTimer/Counters*SixInterruptSources*FullDuplexUARTSerialChannel*Low-powerIdleandPower-downModes*InterruptRecoveryfromPower-downMode*WatchdogTimer*DualDataPointer*Power-offFlag*FastProgrammingTime*FlexibleISPProgramming(ByteandPageMode)Description:TheAT89S51isalow-power,high-performanceCMOS8-bitmicrocontrollerwith4Kbytesofin-systemprogrammableFlashmemory.ThedeviceismanufacturedusingAtmel’shigh-densitynonvolatilememorytechnologyandiscompatiblewiththeindustry-standard80C51instructionsetandpinout.Theon-chipFlashallowstheprogrammemorytobereprogrammedin-systemorbyaconventionalnonvolatilememoryprogrammer.Bycombiningaversatile8-bitCPUwithin-systemprogrammableFlashonamonolithicchip,theAtmelAT89S51isapowerfulmicrocontrollerwhichprovidesahighly-flexibleandcost-effectivesolutiontomanyembeddedcontrolapplications.TheAT89S51providesthefollowingstandardfeatures:4KbytesofFlash,128bytesofRAM,32I/Olines,Watchdogtimer,twodatapointers,two16-bittimer/counters,afive-vectortwo-levelinterruptarchitecture,afullduplexserialport,on-chiposcillator,andclockcircuitry.Inaddition,theAT89S51isdesignedwithstaticlogicforoperationdowntozerofrequencyandsupportstwosoftwareselectablepowersavingmodes.TheIdleModestopstheCPUwhileallowingtheRAM,timer/counters,serialport,andinterruptsystemtocontinuefunctioning.ThePower-downmodesavestheRAMcontentsbutfreezestheoscillator,disablingallotherchipfunctionsuntilthenextexternalinterruptorhardwarereset.PinDescriptionVCC:SupplyvoltageGND:GroundPort0:Port0isan8-bitopendrainbidirectionalI/Oport.Asanoutputport,eachpincansinkeightTTLinputs.When1sarewrittentoport0pins,thepinscanbeusedashigh-impedanceinputs.Port0canalsobeconfiguredtobethemultiplexedlow-orderaddress/databusduringaccessestoexternalprogramanddatamemory.Inthismode,POhasinternalpull-ups.Port0alsoreceivesthecodebytesduringFlashprogrammingandoutputsthcodebytesduringprogramverification.Externalpull-upsarerequireddurinprogramverification.Port1:Port1isan8-bitbidirectionalI/Oportwithinternalpull-ups.ThePort1outputbufferscansink/sourcefourTTLinputs.WhenisarewrittentoPort1pins,theyarepulledhighbytheinternalpull-upsandcanbeusedasinputs.Asinputs,Port1pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrent(lip)becauseoftheinternalpull-ups.Port1alsoreceivesthelow-orderaddressbytesduringFlashprogrammingandverificationPortPinAlternateFunctionsP1.5MOSI(usedforIn-SystemProgramming)P1.6MISO(usedforIn-SystemProgramming)P1.7SCK(usedforIn-SystemProgramming)Port2:Port2isan8-bitbidirectionalI/Oportwithinternalpull-ups.ThePort2outputbufferscansink/sourcefourTTLinputs.When1sarewrittentoPort2pins,theyarepulledhighbytheinternalpull-upsandcanbeusedasinputs.Asinputs,Port2pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrentbecauseoftheinternalpull-ups.Port2emitsthehigh-orderaddressbyteduringfetchesfromexternalprogrammemoryandduringaccessestoexternaldatamemorythatuse16-bitaddresses(MOVX@DPTR).Inthisapplication,Port2usesstronginternalpull-upsdatamemorythatuse8-bitaddresses(MOVX@RI)Port2emitsthecontentsoftheP2SpecialFunctionRegister。Port2alsoreceivesthehigh-orderaddressbits.somecontrolsignalsduringFlashpro-grammingandverification.Port3:Port3isan8-bitbidirectionalI/Oportwithinternalpull-ups.ThePort3outputbufferscansink/sourcefourTTLinputs.When1sarewrittentoPort3pins,theyarepulledhighbytheinternalpull-upsandcanbeusedasinputs.Asinputs,Port3pinsthatareexternallybeingpulledlowwillsourcecurrentbecauseofthepull-ups.Port3receivessomecontrolsignalsforFlashprogrammingverificationPort3alsoservesthefunctionsofvariousspecialfeaturesoftheAT89S51，asshowninthefollowingtable.RST:Resetinput.Ahighonthispinfortwomachinecycleswhiletheoscillatorisrunningresetsthedevice.ThispindrivesHighfor98oscillatorperiodsaftertheWatchdogtimesout.TheDISRTObitinSFRAUXR(address8EH)canbeusedtodisablethisfeature.InthedefaultstateofbitDISRTO,theRESETHIGHoutfeatureisenabled.ALE/PROG:AddressLatchEnable(ALE)isanoutputpulseforlatchingthelowbyteoftheaddressduringaccessestoexternalmemory.Thispinisalsotheprogrampulseinput(PROG)duringFlashprogramming.Innormaloperation,ALEisemittedataconstantrateof1/6theoscillatorfrequencyandmaybeusedforexternaltimingorclockingpurposes.Note,however,thatoneALEpulseisskippedduringeachaccesstoexternaldatamemory.Ifdesired,ALEoperationcanbedisabledbysettingbit0ofSFRlocation8EH.Withthebitset,ALEisactiveonlyduringaMOVXorMOVCinstruction.Otherwise,thepinisweaklypulledhigh.SettingtheALE-disablebithasnoeffectifthemicrocontrollerisinexternalexecution.PSEN:ProgramStoreEnable(PSEN)isthereadstrobetoexternalprogrammemory.WhentheAT89S51isexecutingcodefromexternalprogrammemory,PSENisactivatedtwiceeachmachinecycle,exceptthattwoPSENactivationsareskippedduringeachaccesstoexternaldatamemory.EA/VPP:ExternalAccessEnable.EAmustbestrappedtoGNDinordertoenablethedevicetofetchcodefromexternalprogrammemorylocationsstartingat0000HuptoFFFFH.Note,however,thatiflockbit1isprogrammed,EAwillbeinternallylatchedonreset.EAshouldbestrappedtoVCCforinternalprogramexecutions.Thispinalsoreceivesthe12-voltprogrammingenablevoltage(VPP)duringFlashprogramming.XTAL1:Inputtotheinvertingoscillatoramplifierandinputtotheinternalclockoperatingcircuit.XTAL2:Outputfromtheinvertingoscillatoramplifier.SpecialFunctionRegisters:Amapoftheon-chipmemoryareaiscalledtheSpecialFunctionRegister(SFR)Notethatnotalloftheaddressesareoccupied,andunoccupiedaddressesmaynotbeimple-mentedonthechip.Readaccessestotheseaddresseswillingeneralreturnrandomdata,andwriteaccesseswillhaveanindeterminateeffect.MemoryOrganization:MCS-51deviceshaveaseparateaddressspaceforProgramandDataMemory.Upto64KbyteseachofexternalProgramandDataMemorycanbeaddressed.ProgramMemoryIftheEApinisconnectedtoGND,allprogramfetchesaredirectedtoexternalmemory.OntheAT89S51,ifEAisconnectedtoVCC,programfetchestoaddresses0000HthroughFFFHaredirectedtointernalmemoryandfetchestoaddresses1000HthroughFFFFHaredirectedtoexternalmemory.DataMemory:TheAT89S51implements128bytesofon-chipRAM.The128bytesareaccessibleviadirectandindirectaddressingmodes.Stackoperationsareexamplesofindirectaddressing,sothe128bytesofdataRAMareavailableasstackspace.WatchdogTimer:TheWDTisintendedasarecoverymethodinsituationswheretheCPUmaybesubjectedtosoftwareupsets.TheWDTconsistsofa14-bitcounterandtheWatchdogTimerReset(WDTRST)SFR.TheWDTisdefaultedtodisablefromexitingreset.ToenabletheWDT,ausermustwrite01EHand0E1HinsequencetotheWDTRSTregister(SFRlocation0A6H).WhentheWDTisenabled,itwillincrementeverymachinecyclewhiletheoscillatorisrunning.TheWDTtimeoutperiodisdependentontheexternalclockfrequency.Thereisnowaytodis-abletheWDTexceptthroughreset(eitherhardwareresetorWDToverflowreset).WhenWDToverflows,itwilldriveanoutputRESETHIGHpulseattheRSTpin.带4K字节的可系统编程的Flash只读程序存储器的8位单片机主要性能参数：*MCS-51产品指令系统完全兼容*4k字节在系统编程(ISP)Flash闪速存储器*1000次擦写周期*4.0-5.5V的工作电压范围*全静态工作模式：0Hz-33MHz*三级程序加密锁*128*8字节内部RAM*32个可编程I/O口线*2个16位定时/计数器*6个中断源*全双工串行URAT通道*低功耗空闲和掉电模式*中断可从空闲模唤醒系统*看门狗(WDT)及双数据指针*掉电标识和快速编程特性*灵活的在系统编程(ISP-字节或页写模式)功能特性概述：AT89S51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，看门狗(WDT)，两个数据指针，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，AT89S51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。空闲模式停止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。掉电模式保存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。引脚功能说明：*Vcc：电源电压*GND：地*P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/0口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能驱动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Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节校验时，要求外接上拉电阻。*Pl口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O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。对端口引脚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。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。端口引脚第二功能P1.5MPSI(用于ISP编程)P1.6MISO(用于ISP编程)P1.7SCE(用于ISP编程)*P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O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“l”，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。在访问外翻环程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR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MOVX@Ri指令)时，P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器(SFR)区中P2寄存器的内容)，在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2口亦接收高位地址和其它控制信号*P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O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。P3口除了作为一般的I/0口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：P3口还可用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。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)P3.5T1(定时/计数器1)P3.6WR(外部数据存储器写选通)P3.7RD(外部数据存储器读选通)*RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFRAUXR的DISRTO位(地址8EH)打开或关闭该功能。DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。*ALE/PROG：当访问外翻环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1/6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(FROG)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ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和M0VC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。*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AT89S51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。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。*EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH)，EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是：如果加密位EB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接Vcc端)，CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压Vpp。*XTALl：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。*XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。*特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的地址并没有全部占用，没有占用的地址亦不可使用，读这些地址将得到一个随意的数值。而写这些地址单元将能得到预期的结果。*电源空闲标志：电源空闲标志(POF)在特殊功能寄存器SFR中PCON的第4位(PCON.4)，电源打开时POF置“1"，它可由软件设置睡眠状态并不为复位所影响。*存储器结构：MCS-51单片机内核采用程序存储器和数据存储器空间分开的结构，均具有64KB外部程序和数据的寻址空间。*程序存储器：如果EA引脚接地(GND),全部程序均执行外部存储器。在AT89S51中EA接至Vcc(电源+),程序首先执行地址从0000H-0FFFH(60KB)的外部程序存储器。*数据存储器：AT89S51具有128字节的内部RAM，这128字节可利用直接或间接寻址方式访问，128字节均可设置为堆栈区空间。*看门狗定时器(WDT)：WDT是为了解决CPU程序运行时可能进入混乱或死循环而设置，它由一个14bit计数器和看门狗复位SFR构成。外部复位时，WDT默认为关闭状态，要打开WDT,用户必须按顺序将01EFH写到WDTRST寄存器(SFR地址为0A6H)，当启动了WDT，它会随晶体振荡器在每个机器周期计数，除硬件复位或WDT溢出复位外没有其它办法关闭WDT，当WDT溢出，将使RST引脚输出高电平的复位脉冲。*使用看门狗：打开WDT需按次序写01EFH和0E1FH到WDT寄存器(SFR的地址为0A6H)，当WDT打开后，需在一定的时候写01EFH和01EFH到WDT寄存器以避免WDT计数溢出。14位WDT计数器计数达到16383(3FFFH),WDT将溢出并使器件复位。WDT打开时，它会随晶体振荡器在每个机器周期计数，这意味着用户必须在小于每个76383机器周期内复位WDT，也即写01EFH和01EFH到WDT寄存器，WDTRST为只写寄存器。WDT计数器既不可读也不可写，当WDT溢出时，通常将使RST引脚输出高电平的复位脉冲。复位脉冲持续时间为98xTOSC，而TOSC=1/FOSC(晶体振荡频率)为使WDT工作最优化，必须在合适的程序代码时间段周期地复位WDT防止WDT溢出。附录BDS18B20程序清单#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDATA=P2^6;//DS18B20接入口sbitEN_1=P2^4; //使能端sbitRS_1=P2^2; //命令选择端sbitRW_1=P2^3;//数据选择端sbitLed=P1^0;//流水灯选择端ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};charcodezifu[]={"0123456789"};charcodenowt[]={"NowTemp:+"};charcodenow[]={"GSMTempBaojing"};/*********************延时*********************/voidDelay_1(uintnum){ while(num--);}/******************DS18b20设置************/intInit_DS18B20()//传感器初始化{ ucharx=0; DATA=1;//DQ复位 Delay_1(10);//稍做延时 DATA=0;//单片机将DQ拉低 Delay_1(80);//精确延时大于480us//450 DATA=1;//拉高总线 Delay_1(20); x=DATA;//稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败 Delay_1(30); return(x);}//读一个字节int ReadOneChar(){ uchari=0; uchardat=0; for(i=8;i>0;i--) { DATA=0;//给脉冲信号 dat>>=1; DATA=1;//给脉冲信号 if(DATA) dat|=0x80; Delay_1(8); } return(dat);}//写一个字节void WriteOneChar(unsignedchardat){ uchari=0; for(i=8;i>0;i--) { DATA=0; DATA=dat&0x01; Delay_1(10); DATA=1; dat>>=1; } Delay_1(8);}//读取温度intReadTemperature(){ uchara=0; ucharb=0; intt=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC);//跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0x44);//启动温度转换 Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC);//跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0xBE);//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度 a=ReadOneChar();//低位 b=ReadOneChar();//高位 t=b; t<<=8; t=t|a; t=t*0.625+0.5; return(t);}附录C显示程序清单#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDATA=P2^6;//DS18B20接入口sbitEN_1=P2^4; //使能端sbitRS_1=P2^2; //命令选择端sbitRW_1=P2^3;//数据选择端sbitLed=P1^0;//流水灯选择端ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};charcodezifu[]={"0123456789"};charcodenowt[]={"NowTemp:+"};charcodenow[]={"GSMTempBaojing"};/********************************************************************/voidDelay_1(uintnum){ while(num--);}/**************************1602设置*************