當(dāng)前位置:首頁 > 單片機 > 單片機
[導(dǎo)讀] 摘要:給出了基于AVR單片機ATMEGA64來設(shè)計智能信息記錄系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法,該方法通過外加液晶和USB接口,并通過U盤直接存儲信息,然后在液晶上顯示,從而完成對儀器的開關(guān)機時間等信號的智能存儲。0 引言隨著計

 摘要:給出了基于AVR單片機ATMEGA64來設(shè)計智能信息記錄系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法,該方法通過外加液晶和USB接口,并通過U盤直接存儲信息,然后在液晶上顯示,從而完成對儀器的開關(guān)機時間等信號的智能存儲。

0 引言

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,對各種儀器的使用情況的監(jiān)控也越來越智能化。針對目前市場上時間記錄儀成本高、可擴展性差、存儲容量小、編程復(fù)雜等缺點,本文通過以AVR單片機為核心控制器,以高亮度液晶為顯示器,以USB移動硬盤為存儲設(shè)備,設(shè)計了一種智能時間記錄儀。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 系統(tǒng)總體組成

智能信息記錄儀由單片機、電源、液晶顯示、鍵盤輸入和USB模塊幾部分組成,其系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。系統(tǒng)中的電源包括外部

電源和鋰電池。開機后,系統(tǒng)主電源一邊給電路供電,一邊對鋰電池充電。關(guān)機后,則由鋰電池給USB供電完成數(shù)據(jù)的保存。液晶顯示部分的主要任務(wù)是完成開關(guān)機時間的查詢顯示,在空閑時顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時間。時鐘模塊使用的是DSl302芯片,它是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片,片內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM。它可通過簡單的串行接口與單片機進行通信,實時時鐘/日歷電路可提供秒、分、時、日、星期、月、年的信息,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整。USB模塊采用的U盤讀寫芯片PB375A是一個比較簡單的U盤讀寫解決方案。使用它無需了解繁瑣的USB HOST底層協(xié)議和FAT文件系統(tǒng)(支持FATl2和FATl6及FAT32文件系統(tǒng)),而只需要將MCU與模塊通過SPI接口或者UART通信,通過執(zhí)行幾個簡單命令,便可完成文件的新建、讀寫、刪除等功能,使用十分簡單方便。另外,對于單片機來說,基本不占用單片機系統(tǒng)的存儲空間,只需要幾個字節(jié)的RAM和幾百字節(jié)的代碼就可完成。它的串口支持9600、4800和2400bit/s三種波特率的選擇,由于其內(nèi)置5 V轉(zhuǎn)3.3 V電路,故可大大簡化外圍電路的設(shè)計。

1.2 硬件電路設(shè)計

該信息記錄儀器采用一款高性能低功耗的處理器ATmega64作為中央控制器,它的工作電壓為3.3 V,具有豐富的內(nèi)部資源:包括53個可編程的I/O口、7個外部中斷、2個16位定時器、2個8位定時器、4 KB的片內(nèi)SRAM和64 KB系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash存儲器,而且擦寫壽命長,可滿足系統(tǒng)要求。ATmega64及其外圍接口電路如圖2所示。

儀器的中斷接口電路包括開機時的上電中斷和關(guān)機時的掉電中斷,它們都由光電耦合芯片6N137和非門74LVT04組成,圖3所示是其中斷電路。電源VC經(jīng)過7805后接到光耦的輸入端,輸出接單片機的INT0和非門的l腳,非門的2腳接INTl。因此,在開機時,光耦輸入端Vin+為高電平,輸出端Vo為低電平,故產(chǎn)生上電中斷(INT0);而關(guān)機時,光耦的輸入是低電平,而輸出為高電平。故在經(jīng)過非門2腳后,輸出低電平以產(chǎn)生掉電中斷(INTl)。

電源切換電路主要的功能是在系統(tǒng)關(guān)機時,轉(zhuǎn)由鋰電池給USB供電并完成數(shù)據(jù)的保存,其電源切換如圖4所示。圖中,當(dāng)外部開機后,V為高電平使三極管Q2導(dǎo)通,同時把Q1的基極拉至低電平,使其導(dǎo)通。外部電源V經(jīng)過二極管D1后(VC)給單片機電路和USB供電。由于程序在初始時把POWER置高,所以,此時Q2也是導(dǎo)通的。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)機后,V變成低電平,三極管Q2截止。但是,由于此時Q3是導(dǎo)通的,所以Q1仍導(dǎo)通,只是此時是由鋰電池供電來完成數(shù)據(jù)的保存,這時,單片機的定時器l開始工作,并在延時10 s后,使POWER的輸出為低電平,從而使Q3關(guān)斷,并最終使Q1的基極變高,整個記錄儀關(guān)閉。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件的主要任務(wù)是USB的讀寫、液晶的顯示、時鐘和鍵盤的編程。PB375A和單片機之間使用串行通信。其中,單片機首先將命令碼和

參數(shù)信息發(fā)送給PB375A,由PB375A根據(jù)命令信息執(zhí)行完相應(yīng)操作,再以中斷方式返回操作狀態(tài)碼給單片機。通信格式包括起始碼(0x3A)、操作碼、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)包。其主要的操作碼如下:

Ox71:檢測U盤是否連接,連接時返回0;

0x64:打開已有的文件,如果文件不存在,則返回Ox42:

0x65:新建文件;

Ox7A:確定讀寫字節(jié)的地址;

0x7B:以字節(jié)為單位返回讀取的數(shù)據(jù)。

圖5所示是本系統(tǒng)的程序流程框圖。

2.1 文件新建與數(shù)據(jù)寫入

利用命令CMD_FileCreat可新建文件,文件名應(yīng)為8+3格式,且必須為大寫字母或者數(shù)字。

寫入數(shù)據(jù)可通過命令CMD_ByteWrite來實現(xiàn)。

通過CMD_FileClose命令可關(guān)閉文件。關(guān)閉文件將自動更新文件長度。另外應(yīng)特別注意只有關(guān)閉了文件;才默認生成文件,否則沒有文件生成,也就無法進行下面的操作(例如新建文件后沒有關(guān)閉文件就開始讀數(shù)據(jù),則該操作無效)。

2.2 向已有文件追加數(shù)據(jù)

向已有文件追加數(shù)據(jù)時的一般命令如下:

CMD_FileOpen:打開文件;

CMD_ByteLocate:移動文件指針到末尾(0xFFFFFFFF);

CMD_ByteWrite:寫入數(shù)據(jù);

CMD_FileClose:關(guān)閉文件。

2.3 寫數(shù)據(jù)操作

寫數(shù)據(jù)時,首先讀取實時時鐘DSl302的值,以判斷當(dāng)前時間是不是每月的1號,如果是,就新建一個vv-mm.TXT文件,用來保存一個月中每天的開機次數(shù),然后再新建yy—mm—dd.TXT文件來保存每次具體的開關(guān)機時間。假如現(xiàn)在是09年11月1日,則先新建09-11.TXT并寫入31個0,然后把它第一個數(shù)讀取出來,是0則新建09-11-01.TXT,寫入開機時間后,再把開機次數(shù)的標(biāo)志位加1,然后再寫入文件09-11.TXT。第二次開機時,時間就直接追加到該文件里。

在新建文件09-11-01.TXT時,要把此刻的日期時間保存起來。這樣,當(dāng)關(guān)機時,就會把關(guān)機時間追加到該文件里。

2.4 日期時間的查詢與顯示

顯示要查詢的日期時間時,首先打開輸入要求的日期文件,然后讀取數(shù)據(jù)并存入顯示緩存。為了能在電腦上清晰閱讀,寫入具體時間時,應(yīng)使用空格、回車、換行等特殊字符,所以,必須對單片機讀到的數(shù)據(jù)做特殊處理后再送去顯示。

3 結(jié)束語

本文所介紹的信息記錄系統(tǒng)方案設(shè)計合理,使用方便,具有友好的人機界面和較大的數(shù)據(jù)存儲能力,可以很好地實現(xiàn)時間信息的智能記錄。使用本方案設(shè)計的智能信息記錄儀能夠滿足多種工業(yè)場合的使用要求,具有很好的推廣價值。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉