基于單片機(jī)的溫度記錄系統(tǒng)

2．2 I2C存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)
I2C總線(Inter Integrated Circuitbus)包括一條數(shù)據(jù)線(SDA)和一條時(shí)鐘線(SCL)，是單片機(jī)系統(tǒng)常用的總線結(jié)構(gòu)。這種總線結(jié)構(gòu)盡可能地節(jié)省了單片機(jī)I／O資源，為多路溫度采集保留了最大的擴(kuò)展空間。
該設(shè)計(jì)中采用的存儲(chǔ)器AT24C16是Atmel公司生產(chǎn)的I2C接口E2PROM芯片。AT24C16中帶有片內(nèi)尋址寄存器。每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的操作，且所有字節(jié)都以單一操作方式讀取。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多達(dá)8 B的數(shù)據(jù)。I2C存儲(chǔ)器電路圖3所示。
2．3 液晶顯示電路設(shè)計(jì)
液晶顯示電路采用1602帶字庫(kù)液晶實(shí)現(xiàn)。這一液晶模塊，接口功能明確，操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，自帶字庫(kù)極大地方便了顯示操作的實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要有兩項(xiàng)任務(wù)，是用于不間斷記錄溫度數(shù)據(jù)；二是用于接收用戶輸入，響應(yīng)用戶指令。
溫度記錄程序中每隔固定時(shí)間間隔采集溫度數(shù)據(jù)，將溫度數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)間一并記錄。若不擴(kuò)展實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可用軟件方式，依據(jù)時(shí)間間隔計(jì)算轉(zhuǎn)換得到當(dāng)前時(shí)間，避免使用時(shí)鐘芯片增加系統(tǒng)成本。對(duì)于用戶按鍵輸入，以外部中斷方式予以響應(yīng)。
該設(shè)計(jì)中沒有采用操作系統(tǒng)，因此，多任務(wù)的調(diào)度是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之一。該設(shè)計(jì)沒有輸入中斷產(chǎn)生時(shí)，為普通單任務(wù)系統(tǒng)；中斷產(chǎn)生時(shí)，工作在多任務(wù)模式下。因此，中斷產(chǎn)生后，兩個(gè)任務(wù)模仿Linux操作，系統(tǒng)系多線程工作模式實(shí)現(xiàn)調(diào)度。
由于單片機(jī)工作頻率所限，加之溫度傳感器為單總線串行器件，讀／寫占用時(shí)間周期相對(duì)較長(zhǎng)，因此系統(tǒng)應(yīng)考慮環(huán)境溫度變化的劇烈程度。

4 結(jié)語
該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集與長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)記錄，既可以單獨(dú)采樣其中任意一路，也可以實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)采樣，同時(shí)可以與主機(jī)交互。該系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行過程在同一地點(diǎn)進(jìn)行集中監(jiān)控，方便又節(jié)省人力，實(shí)現(xiàn)了溫度的采集、顯示、存儲(chǔ)于一體的集成記錄功能。設(shè)計(jì)使用的外圍元件較少。具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展靈活，功能較全面等特點(diǎn)。