通过对AT89C2051单片机原理分析，研究了一种对环境温度测量、控制的设计方案，实现了采用AT89C2051单片机编程达到控制温度，精确测量的目的。

现代工业生产中，温度的测量和控制极为普遍，单片机的优点十分明细，其具有体积小、功能强大、低功耗、性价比高等诸多优点，其广泛应用于自动控制领域，单片机的应用可以有效提高产品的控制质量和自动化水平，利用单片机对温度进行测控的技术，日益得到广泛应用。

1 AT89C2051元器件技术参数

AT89C2051是51系列单片机的一个型号，它是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，它可以兼容MCS-51指令系统，该单片机内置了8位的CPU和闪存单元，这就使得该单片机功能强大。可以为用户提供较为复杂的控制功能和实现方法。

2 硬件设计

(1)整体设计

本系统利用AT89C2051型号的单片机作为处理器来实现其对温度的控制，本系统加入了串口，可以方便地将单片机所采集的数据进行转换，并通过RS422串口发往计算机，开展实时监控工作。与此同时，我们的系统采用了七段数码管，来实时显示采集的温度数值，这样就可以方便地显示实际温度。

(2)人机通讯的设计

人机通讯系统中人机接口控制面板的设计是由显示屏、键盘和报警电路这三个部分组成。显示屏部分为LED的十进制数码显示，这样可以便于采取人工的方式监视;键盘部分的主要功能用于本机操作系统的启动、停止、复位，以及系统的温度设定等相关功能组成。

(3)通信接口的设计

人机通讯系统和计算机之间的数据通信是通过数据接口RS485进行电平转换实现的。该电平转换是采用较为常见的包含2路接收器和驱动器的芯片作为接口的电平转换芯片实现的。本文所采用的为MAXIM公司生产的ADM2490EBRWZ芯片。

3 软件的设计与开发

(1)所使用的开发工具

在选定好硬件后，我们就要开始软件研发工作，本系统是利用汇编语言作为开发工具，在源程序编写完成后，要将其编译为单片机可以执行的机器语言来执行相关操作，我们可以使用两种方法编写汇编语句。一种是基于51单片机的汇编语言。二是采用高级语言来编写。而随着单片机开发技术的不断发展进步，我们也逐步使用高级语言来取代汇编语言来开发单片机应用程序。

(2)系统整体设计

系统整体设计其实就是软件设计。我们可以根据软件研发所提出的不同的需求来做相应的更改。目前单片机相关技术研发工作已日趋成熟，相应色设计变更相对较为方便。比如，我们可以根据系统的需求设计几个或多个温度传感器进行相关数据的采集工作。

AT89C2051单片机

AT89C2051单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（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位中央处理器和Flash存储单元，AT89C2051单片机在电子类产品中有广泛的应用。

内部结构

AT89C2051是一个带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（EEPROM）的低电压，高性能8位CMOS微处理器。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器，ATMEL的AT89C2051是一强劲的微型处理器，它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。

AT89C2051提供以下标准功能：2K字节闪速存储器，128字节RAM，15根I/O口，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器以及两种可选 的软件节电工作方式。空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。

程序保密

AT89C2051设计有2个程序保密位，保密位1被编程之后，程序存储器不能再被编程除非做一次擦除，保密位2被编程之后，程序不能被读出。

软硬件的开发

AT89C2051可以采用下面两种方法开发应用系统。

1、由于89C2051内部程序存储器为Flash，所以修改它内部的程序十分方便快捷，只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。调试人员可以采用程序编辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法，对于熟练的MCS-51程序员来说，这种调试方法并不十分困难。但是做这种调试不能够了解片内RAM的内容和程序的走向等有关信息。

2、将普通8031/80C31仿真器的仿真插头中P1.0～P1.7和P3.0～P3.6引出来仿真2051,这种方法可以运用单步、断点的调试方法，但是仿真不够真实，比如，2051的内部模拟比较器功能，P1口、P3口的增强下拉能力等等。

主要性能

1、和MCS-51产品兼容；

2、2KB可重编程FLASH存储器（10000次）；

3、2.7-6V电压范围；

4、全静态工作：0Hz-24MHz；

5、2级程序存储器保密锁定；

6、128*8位内部RAM；

7、15条可编程I/O线；

8、两个16位定时器/计数器；

9、6个中断源；

10、可编程串行通道；

11、高精度电压比较器（P1.0，P1.1，P3.6）；

12、直接驱动LED的输出端口。

引脚说明编辑

AT89C2051芯片引脚图

AT89C2051的引脚图如右图所示。

1、VCC：电源电压。

2、GND：地。

3、P1口：P1口是一个8位双向I/O口。口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻，P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。当P1口引脚写入“1”时，其可用作输入端，当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的写入“1”时，其可用作输入端。当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流。

4、P3口：P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻 的七个双向I/O口引脚。P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。P3口缓冲器可吸收20mA电流。当P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。用作输入时，被外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。

P3口还用于实现AT89C2051的各种第二功能，如下表所列：

引脚口：功 能

P3.0：RXD串行输入端口

P3.1：TXD串行输出端口

P3.2：INT0　外中断0

P3.3：INT1　外中断1

P3.4：T0定时器0外部输入

P3.5；T1定时器1外部输入

P3口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

5、RST：复位输入。RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。

6、XTAL1：作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。

7、XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。

【相关信息】解读AT89C2051遥控接收器电路设计原理

　电路基本原理就是通过红外接收头收集红外信号，当有红外信号进来时，单片机AT89C2051(＄0.5999)执行中断并对采集到的红外信号进行解码，并从串口送到PC，PC软件Girder收到串口发来的字符再根据定义做出相应的命令操作。电路中使用了几个简单的元件做成串口窃电电路，使这个遥控器不需要再外接电源，插到串口上就可以使用了，可以说是即插。安装好后，运行Girder后，指示灯LED1就开始闪烁，表明电路正常工作了，这时就可以使用你的遥控器了，当关闭 Girder后电路板的电源也会被切断，指示灯熄灭。下面是制作过程和具体的一些注意事项等。

　　如下图是这个遥控接收器的全部电原理图。