電子秤硬件電路設(shè)計(jì)儀器的構(gòu)成 本文研究的便攜式電子秤硬件系統(tǒng)由電源、電容傳感器、高穩(wěn)定參考電容、ICM7556定時(shí)器、MAX325多路開(kāi)關(guān)、PIC16F628單片機(jī)系統(tǒng)、 控制鍵盤(pán)、LCD顯示等組成。測(cè)量系統(tǒng)硬件電路框圖如圖2所示。 PIC16F628的主要功能特點(diǎn) PIC16F628單片機(jī)是Microchip公司的PIC系列單片機(jī)之一。PIC 8位單片機(jī)系列是該公司推出采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)結(jié)構(gòu)的嵌入式控制器，具有執(zhí)行速度高、功耗低、體積小巧、工作電壓低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、品種豐富等*性能。其總線結(jié)構(gòu)采取數(shù)據(jù) 總線和指令線分離獨(dú)立的哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，具有很高的流水處理速度。與同類(lèi)8位單片機(jī)相比，程序存儲(chǔ)器可節(jié)省一半，指令運(yùn)行速度可以 提高4倍左右。此外，PIC系列單片機(jī)集成了一系列外部功能模塊，例如：上電復(fù)位電路、I/O引腳上拉電路、看門(mén)狗定時(shí)器等。這樣，在組成系 統(tǒng)時(shí)，就可以zui大限度的簡(jiǎn)化電路、降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。 PIC16F628單片機(jī)具有直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的能力。輸入端口具有跳變中斷能力，能方便地接收按鍵輸入，另有多級(jí)外部及內(nèi)部中斷， 可通過(guò)程序禁止主晶振振蕩而使單片機(jī)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，適合用于以電池作能源、需液晶驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。 PIC16F628單片機(jī)的工作電壓范圍為3.0V~5.5V，時(shí)鐘頻率為DC~20MHz，內(nèi)部具有1K 14（位）片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，224字節(jié)通用RAM，128字 節(jié)EEPROM，15根雙向I/O線和10個(gè)中斷源，并帶有一個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TMR1）和一個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TMR0）。 PIC16F628的精簡(jiǎn)指令集僅有35條指令，除了地址分支跳轉(zhuǎn)指令（GOTO、CALL）為雙周期指令外，其余皆為單周期指令，執(zhí)行速度可調(diào) 范圍寬（DC~200ns），具有8級(jí)硬件堆棧，3種尋址方式（直接、間接、相對(duì)）。 PIC16F628的15個(gè)I/O口均是獨(dú)立雙向可編程的，并可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，zui大拉電流和灌電流分別為25mA和20mA。TMR0帶有8位可編程 預(yù)分頻器，可進(jìn)行1~256分頻。 軟件低功耗設(shè)計(jì) 因?yàn)橄到y(tǒng)功耗正比于CPU的工作時(shí)間，所以盡量縮短CPU的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)是低功耗軟件設(shè)計(jì)的一條重要準(zhǔn)則。 - 使用單片機(jī)睡眠方式
PIC16F628設(shè)有低功耗模式，即睡眠方式（SLEEP）。便攜式電子秤作為隨身攜帶的手持式 稱量器具，一定不是常處在工作狀態(tài)。在未關(guān)斷電源的情況下，當(dāng)器具閑置了預(yù)定的一段時(shí)間后，單片機(jī)將自動(dòng)進(jìn)入SLEEP模式，在"睡眠"方式 ，耗電小于1 A。 - 使用單片機(jī)的中斷功能
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用了三個(gè)中斷：RB口中斷（用于檢測(cè)鍵盤(pán)輸入）、外部中斷（用于低電壓檢測(cè)）、定時(shí)器0中斷（用于切換頻率量輸入 通道）。中斷的使用有效地減少了CPU的運(yùn)行時(shí)間，從而降低功耗。 本系統(tǒng)中，嚴(yán)格選用低功耗的CMOS器件，硬件上的配合簡(jiǎn)單而有效，軟件上的設(shè)計(jì)周密而層次分明，整個(gè)系統(tǒng)能真正的實(shí)現(xiàn)低功耗工作 。  |
