基于C8051F040多路浸水時刻記錄電路設(shè)計

1．4 串行存儲器M25P80
存儲器M25P80存儲容量為8 MByte，它采用SPI數(shù)據(jù)總線的方式進行通信。該存儲器有16個扇區(qū)，每個扇區(qū)有256頁，每頁256 Byte。工作電壓范圍2．7～3．6 V，工作溫度范圍-40～+85℃，最大時鐘75 MHz。能進行10萬次的擦寫，數(shù)據(jù)保存20年，體積小巧，是一款通用存儲器。M25P80支持的操作指令共有12條，指令格式為如圖4所示。

其中，8位的命令是必需，地址、啞元以及數(shù)據(jù)字節(jié)的有無和長度會因指令的不同而有所差異，詳情如表1所列。所有的命令碼、地址、串行輸入／輸出的數(shù)據(jù)，均是高位在前。

由于單片機C8051F040的工作電源3．3 V，M25P80的工作電壓范圍為2．7～3．6 V故二者可以直接相連接。具體電路圖如圖5所示。

2 軟件設(shè)計
由于整個浸水腐蝕的時間不確定，需要一個開始記錄的時間。這個開始記錄時間是以系統(tǒng)通電正常工作的時刻為準(zhǔn)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要包括浸水傳感器數(shù)據(jù)的檢測程序、DS12887時鐘數(shù)據(jù)存儲程序和CAN通信程序3部分。
2．1 浸水傳感器數(shù)據(jù)的檢測程序設(shè)計
浸水傳感器數(shù)據(jù)的檢測程序設(shè)計采用定時器檢測的方式；當(dāng)持續(xù)檢測到浸水輸出信號3 s，則認為此刻浸水。具體設(shè)計框圖如圖6所示。

浸水傳感器數(shù)據(jù)的檢測程序初始化后，記錄開始時間；在100 ms定時中斷中，檢測多路的浸水輸出信號。針對不同的浸水傳感器采用記錄對應(yīng)的編號同時記錄該時刻的時間。
2．2 DS12887時鐘數(shù)據(jù)存儲程序
時間讀取程序設(shè)計就是對DS12887芯片的內(nèi)部的4個內(nèi)部寄存器A、B、C、D進行相應(yīng)的初始化和對其它寄存器數(shù)據(jù)的讀取。
時間數(shù)據(jù)儲存程序設(shè)計是通過SPI總線，將時間數(shù)據(jù)存入M25P80當(dāng)中。C8051F040中有SPI總線模式。
2．3 CAN通信程序設(shè)計
由于C8051F040器件內(nèi)部集成了Bosch CAN控制器，只需要對該控制器進行初始化和配置便可以實現(xiàn)CAN通信。操作通過特殊功能寄存器直接或間接訪問CAN控制器中的CAN控制寄存器。

3 結(jié)束語
設(shè)計的時間記錄系統(tǒng)能應(yīng)用其他場合的時刻記錄。該設(shè)計具有結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、系統(tǒng)運行可靠的特點。需要注意的是，DS12887時鐘芯片啟動后需要設(shè)定時間，這樣才能與標(biāo)準(zhǔn)時間一致。實踐證明，雖然DS12887時鐘能夠掉電后正常運行，但時間長(約3個月)，需要重新設(shè)定時間以便準(zhǔn)時記錄。