基于C8051F040多路浸水時(shí)刻記錄電路設(shè)計(jì)

1．1 單片機(jī)08051F040
C8051F040由美國(guó)Silicon Labs公司設(shè)計(jì)，對(duì)原51單片機(jī)內(nèi)核進(jìn)行了較大改造，由原來(lái)12個(gè)時(shí)鐘執(zhí)行一條指令，改進(jìn)為一個(gè)時(shí)鐘執(zhí)行一條單周期指令，多數(shù)指令執(zhí)行的時(shí)鐘周期數(shù)與指令的Byte數(shù)相同，使得該款單片機(jī)的運(yùn)行速度大幅提高。C8051F040具有64個(gè)數(shù)字I／O引腳，片內(nèi)集成了一個(gè)CAN2．0B控制器。主要特性如下：(1)高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核(可達(dá)25 MI·s-1)。(2)控制器局域網(wǎng)(CAN 2．0B)控制器，具有32個(gè)消息對(duì)象，每個(gè)消息對(duì)象有其自己的標(biāo)識(shí)。(3)硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus／I2C和兩個(gè)UART串行接口。(4)5個(gè)通用16位定時(shí)器。(5)具有6個(gè)捕捉／比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)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(jiǎn)單，只需5根線分別為：浸水傳感器測(cè)試點(diǎn)A、浸水傳感器測(cè)試點(diǎn)B、供電電源24V、供電電源地、感應(yīng)輸出OUT24V。當(dāng)浸水傳感器測(cè)試點(diǎn)A和浸水傳感器測(cè)試點(diǎn)B接觸或之間有水使A、B導(dǎo)通，這樣A、B間的電阻由無(wú)窮大變?yōu)閹爪干踔亮?。通過(guò)比較電路從而輸出供電電壓24 V，而單片機(jī)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(shí)鐘芯片DS12887
DS12887是美國(guó)達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的時(shí)鐘芯片，采用CMOS技術(shù)制成，把時(shí)鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關(guān)電路集于芯片內(nèi)部。采用DS12887芯片設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路無(wú)需外圍電路并具有良好的微機(jī)接口。DS12887芯片具有微耗、外圍接口簡(jiǎn)單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種需要較高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘場(chǎng)合中。其主要功能如下：(1)內(nèi)含一個(gè)鋰電池，斷電后運(yùn)行10年以上不丟失數(shù)據(jù)。(2)計(jì)秒、分、時(shí)、天、星期、日、月、年，并有閏年補(bǔ)償功能。(3)二進(jìn)制數(shù)碼或BCD碼表示時(shí)間、日歷和定鬧。(4)12小時(shí)或24小時(shí)制，12小時(shí)時(shí)鐘模式帶有PWM和AM指導(dǎo)，有夏令時(shí)功能。(5)Motorola5和Inatael總線時(shí)序選擇。
DS12887有4個(gè)狀態(tài)控制寄存器，它們?cè)谌魏螘r(shí)間都可訪問(wèn)，即使更新周期也不例外。具體電路連接圖如圖3所示。