基于單片機的溫度記錄系統

2．2 I2C存儲器擴展電路設計
I2C總線(Inter Integrated Circuitbus)包括一條數據線(SDA)和一條時鐘線(SCL)，是單片機系統常用的總線結構。這種總線結構盡可能地節省了單片機I／O資源，為多路溫度采集保留了最大的擴展空間。
該設計中采用的存儲器AT24C16是Atmel公司生產的I2C接口E2PROM芯片。AT24C16中帶有片內尋址寄存器。每寫入或讀出一個數據字節后，該地址寄存器自動加1，以實現對下一個存儲單元的操作，且所有字節都以單一操作方式讀取。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達8 B的數據。I2C存儲器電路圖3所示。
2．3 液晶顯示電路設計
液晶顯示電路采用1602帶字庫液晶實現。這一液晶模塊，接口功能明確，操作簡單，簡化了電路設計，自帶字庫極大地方便了顯示操作的實現。

3 系統功能實現
系統軟件設計主要有兩項任務，是用于不間斷記錄溫度數據；二是用于接收用戶輸入，響應用戶指令。
溫度記錄程序中每隔固定時間間隔采集溫度數據，將溫度數據與當前時間一并記錄。若不擴展實時時鐘芯片，可用軟件方式，依據時間間隔計算轉換得到當前時間，避免使用時鐘芯片增加系統成本。對于用戶按鍵輸入，以外部中斷方式予以響應。
該設計中沒有采用操作系統，因此，多任務的調度是系統功能實現的關鍵之一。該設計沒有輸入中斷產生時，為普通單任務系統；中斷產生時，工作在多任務模式下。因此，中斷產生后，兩個任務模仿Linux操作，系統系多線程工作模式實現調度。
由于單片機工作頻率所限，加之溫度傳感器為單總線串行器件，讀／寫占用時間周期相對較長，因此系統應考慮環境溫度變化的劇烈程度。

4 結語
該設計可以實現溫度數據的采集與長時間數據記錄，既可以單獨采樣其中任意一路，也可以實現多路同時采樣，同時可以與主機交互。該系統的整個運行過程在同一地點進行集中監控，方便又節省人力，實現了溫度的采集、顯示、存儲于一體的集成記錄功能。設計使用的外圍元件較少。具有設計簡單，擴展靈活，功能較全面等特點。