基于C8051F040多路浸水時刻記錄電路設計
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1 系統(tǒng)硬件結構
基于C8051F040多路浸水時刻記錄電路硬件部分由6個主要模塊組成：浸水傳感器、信號電平轉(zhuǎn)換電路、達接斯時鐘模塊、串行存儲器M25P80模塊、單片機C8051F040模塊和CAN通訊模塊。系統(tǒng)硬件結構框圖如圖1所示。
1．1 單片機08051F040
C8051F040由美國Silicon Labs公司設計，對原51單片機內(nèi)核進行了較大改造，由原來12個時鐘執(zhí)行一條指令，改進為一個時鐘執(zhí)行一條單周期指令，多數(shù)指令執(zhí)行的時鐘周期數(shù)與指令的Byte數(shù)相同，使得該款單片機的運行速度大幅提高。C8051F040具有64個數(shù)字I／O引腳，片內(nèi)集成了一個CAN2．0B控制器。主要特性如下：(1)高速、流水線結構的8051兼容的CIP-51內(nèi)核(可達25 MI·s-1)。(2)控制器局域網(wǎng)(CAN 2．0B)控制器，具有32個消息對象，每個消息對象有其自己的標識。(3)硬件實現(xiàn)的SPI、SMBus／I2C和兩個UART串行接口。(4)5個通用16位定時器。(5)具有6個捕捉／比較模塊的可編程計數(shù)器／定時器陣列。
1．2 浸水傳感器及電平轉(zhuǎn)換電路
浸水傳感器采用自行研制的浸水模塊，該模塊接口簡單，只需5根線分別為：浸水傳感器測試點A、浸水傳感器測試點B、供電電源24V、供電電源地、感應輸出OUT24V。當浸水傳感器測試點A和浸水傳感器測試點B接觸或之間有水使A、B導通，這樣A、B間的電阻由無窮大變?yōu)閹爪干踔亮?。通過比較電路從而輸出供電電壓24 V，而單片機C8051F040I／O口能夠承受的電壓僅為5 V。電平轉(zhuǎn)換電路采用光電隔離芯片TLP28 1-4電路圖如圖2所示。
1．3 時鐘芯片DS12887
DS12887是美國達拉斯半導體公司推出的時鐘芯片，采用CMOS技術制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關電路集于芯片內(nèi)部。采用DS12887芯片設計的時鐘電路無需外圍電路并具有良好的微機接口。DS12887芯片具有微耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。其主要功能如下：(1)內(nèi)含一個鋰電池，斷電后運行10年以上不丟失數(shù)據(jù)。(2)計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補償功能。(3)二進制數(shù)碼或BCD碼表示時間、日歷和定鬧。(4)12小時或24小時制，12小時時鐘模式帶有PWM和AM指導，有夏令時功能。(5)Motorola5和Inatael總線時序選擇。
DS12887有4個狀態(tài)控制寄存器，它們在任何時間都可訪問，即使更新周期也不例外。具體電路連接圖如圖3所示。
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