基于AVR單片機(jī)的智能信息記錄儀設(shè)計(jì)

摘要：給出了基于AVR單片機(jī)ATMEGA64來(lái)設(shè)計(jì)智能信息記錄系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法，該方法通過(guò)外加液晶和USB接口，并通過(guò)U盤直接存儲(chǔ)信息，然后在液晶上顯示，從而完成對(duì)儀器的開關(guān)機(jī)時(shí)間等信號(hào)的智能存儲(chǔ)。
關(guān)鍵詞：信息記錄；單片機(jī)；ATMEGA64；PB375A；DSl302；U盤讀寫

0 引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)各種儀器的使用情況的監(jiān)控也越來(lái)越智能化。針對(duì)目前市場(chǎng)上時(shí)間記錄儀成本高、可擴(kuò)展性差、存儲(chǔ)容量小、編程復(fù)雜等缺點(diǎn)，本文通過(guò)以AVR單片機(jī)為核心控制器，以高亮度液晶為顯示器，以USB移動(dòng)硬盤為存儲(chǔ)設(shè)備，設(shè)計(jì)了一種智能時(shí)間記錄儀。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1．1 系統(tǒng)總體組成
智能信息記錄儀由單片機(jī)、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(jī)后，系統(tǒng)主電源一邊給電路供電，一邊對(duì)鋰電池充電。關(guān)機(jī)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(jī)時(shí)間的查詢顯示，在空閑時(shí)顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間。時(shí)鐘模塊使用的是DSl302芯片，它是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，片內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘／日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM。它可通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘／日歷電路可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。USB模塊采用的U盤讀寫芯片PB375A是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的U盤讀寫解決方案。使用它無(wú)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(guò)SPI接口或者UART通信，通過(guò)執(zhí)行幾個(gè)簡(jiǎn)單命令，便可完成文件的新建、讀寫、刪除等功能，使用十分簡(jiǎn)單方便。另外，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，基本不占用單片機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間，只需要幾個(gè)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(jiǎn)化外圍電路的設(shè)計(jì)。

1．2 硬件電路設(shè)計(jì)
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(gè)可編程的I／O口、7個(gè)外部中斷、2個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)8位定時(shí)器、4 KB的片內(nèi)SRAM和64 KB系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash存儲(chǔ)器，而且擦寫壽命長(zhǎng)，可滿足系統(tǒng)要求。ATmega64及其外圍接口電路如圖2所示。