何凡：基于单片机的火灾报警系统设计

RST/VPD （9脚）：RST即为RESET，VPD为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机复位到初始状态。

当VCC发生故障，降低到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源VPD(+5V)为内部RAM供电，以保证RAM中的数据不丢失。

ALE/P（30脚）：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出，用于锁存出现在P0口的低

PSEN（29脚）：片外程序存储器读选通输出端，低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期PESN两次有效，以通过数据总线口读回指令或常数。当访问外部数据存储器期间，PESN信号将不出现。

EA/Vpp（31脚）：EA为访问外部程序储器控制信号，低电平有效。当EA端保持高电平时，单片机访问片内程序存储器4KB（MS—52子系列为8KB）。若超出该范围时，自动转去执行外部程序存储器的程序。当EA端保持低电平时，无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。对于片内含有EPROM的单片机，在EPROM编程期间，该引脚用于接21V的编程电源Vpp。 （4）输入/输出（I/O）引脚P0口、P1口、P2口及P3口

P0口（39脚～22脚）：P0.0～P0.7统称为P0口。当不接外部存储器与不扩展I/O接口时，它可作为准双向8位输入/输出接口。当接有外部程序存储器或扩展I/O口时，P0口为地址/数据分时复用口。它分时提供8位双向数据总线。对于片内含有EPROM的单片机，当EPROM编程时，从P0口输入指令字节，而当检验程序时，则输出指令字节。

P1口（1脚～8脚）：P1.0～P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O接口使用。对于MCS—52子系列单片机，P1.0和P1.1还有第2功能：P1.0口用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2；P1.1用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。对于EPROM编程和进行程序校验时，P0口接收输入的低8位地址。

P2口（21脚～28脚）：P2.0～P2.7统称为P2口，一般可作为准双向I/O接口。当接有外部程序存储器或扩展I/O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用于高8位地址总线送出高8位地址。对于EPROM编程和进行程序校验时，P2口接

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收输入的8位地址。

P3口（10脚～17脚）：P3.0～P3.7统称为P3口。它为双功能口，可以作为一般的准双向I/O接口，也可以将每1位用于第2功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第1功能的输入输出或第2功能。P3口的第2功能见下表

表1 单片机P3.0管脚含义

引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第2功能 RXD（串行口输入端0） TXD（串行口输出端） TXD（串行口输出端） INT1（中断1请求输入端，低电平有效） T0（时器/计数器0计数脉冲端） T1（时器/计数器1数脉冲端） WR（数据存储器写选通信号输出端，低电平有效） RD（数据存储器读选通信号输出端，低电平有效） 综上所述，MCS—51系列单片机的引脚作用可归纳为以下两点： （1）980单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚具有第2功能；

（2）单片机对外呈3总线形式，由P2、P0口组成16位地址总线；由P0口时 复用作为数据总线。

3.1.5 A/D转换芯片

在单片机控制系统中，控制或测量对象的有关变量，往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、位移、速度等物理量。但是大多数单片机本身只能识别和处理数字量，因此必须经过模拟量到数字量的转换(A/D转换)，才能够实现单片机对被控对象的识别和处理。完成A/D转换的器件即为A/D转换器。

A/D转换器的主要性能参数有：

（1）分辨率分辨率表示A/D转换器对输入信号的分辨能力。A/D转换器的分辨率以输出二进制数的位数表示；

（2）转换时间转换时间指A/D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得

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到稳定的数字信号所经过的时间。不同类型的转换器转换速度相差甚远； （3）转换误差转换误差表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别，常用最低有效位的倍数表示；

（4）线性度线性度指实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移。 目前有很多类型的A/D转换芯片，它们在转换速度、转换精度、分辨率以及使用价值上都各具特色，综合全部因素设计决定采用美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器ADC0809。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。如图3-5。

图3-5 ADC0809引脚图

ADC0809的引脚功能：

D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。

VCC ：+5V工作电压。 GND ：地。

REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。

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START：A/D转换启动信号输入端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。

EOC：A/D转换结束信号，输出。当启动装换时，该引脚为低电平，当A/D转换结束时，该引脚输出 高电平。

OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当转换结束后，如果从该引脚输入高电平，则打开输出三态门，输出锁存器的数据从D0~D7送出。 ADC0809主要性能指标： （1）分辨率为8位。

（2）最大不可调误差：ADC0809为?1LSB。

（3）单电源+5v供电，基准电压由外部提供，典型值为+5v，此时允许输入模拟电压为0-5V。

（4）具有锁存控制的8路模拟选通开关。

（5）可锁存三态输出，输出电平与TTL电平兼容。

（6）转换速度取于决芯片的时钟频率。当时钟频率500KHz时，转换时间为128μs。

3.1.6数码显示电路

ICM7218 是INTERSIL公司生产的一种性能价格比较高的通用8位LED 数码管驱动电路，28 脚双列封装，是一种多功能LED 数码管驱动芯片，可与多种单片机接口使用。ICM7218 的输出可直接驱动LED显示器，不需外接驱动电路，工作电压为+5V，其构成的显示电路结构简单，使用方便。同样由单片机向ICM7218写控制字及数据，编程部分像给外部RAM写数据一样简单。

当单片机写入模式控制字后，ICM7218以约定的方式接收显示数据并将数据写入静态显示RAM中。数据接收结束，ICM7218在扫描控制电路的控制下，按设定的译码模式，以动态扫描显示方式向段显示驱动器和位控驱动器发出控制信号，直到下一个控制字写入前，不停地进行动态显示工作。

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