電子秤硬件電路設計儀器的構成 本文研究的便攜式電子秤硬件系統由電源、電容傳感器、高穩定參考電容、ICM7556定時器、MAX325多路開關、PIC16F628單片機系統、 控制鍵盤、LCD顯示等組成。測量系統硬件電路框圖如圖2所示。 PIC16F628的主要功能特點 PIC16F628單片機是Microchip公司的PIC系列單片機之一。PIC 8位單片機系列是該公司推出采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)結構的嵌入式控制器,具有執行速度高、功耗低、體積小巧、工作電壓低、驅動能力強、品種豐富等*性能。其總線結構采取數據 總線和指令線分離獨立的哈佛(Harvard)結構,具有很高的流水處理速度。與同類8位單片機相比,程序存儲器可節省一半,指令運行速度可以 提高4倍左右。此外,PIC系列單片機集成了一系列外部功能模塊,例如:上電復位電路、I/O引腳上拉電路、看門狗定時器等。這樣,在組成系 統時,就可以zui大限度的簡化電路、降低成本,提高系統的可靠性。 PIC16F628單片機具有直接驅動液晶顯示器的能力。輸入端口具有跳變中斷能力,能方便地接收按鍵輸入,另有多級外部及內部中斷, 可通過程序禁止主晶振振蕩而使單片機進入低功耗狀態,適合用于以電池作能源、需液晶驅動的應用場合。 PIC16F628單片機的工作電壓范圍為3.0V~5.5V,時鐘頻率為DC~20MHz,內部具有1K 14(位)片內程序存儲器,224字節通用RAM,128字 節EEPROM,15根雙向I/O線和10個中斷源,并帶有一個16位定時器/計數器(TMR1)和一個8位定時器/計數器(TMR0)。 PIC16F628的精簡指令集僅有35條指令,除了地址分支跳轉指令(GOTO、CALL)為雙周期指令外,其余皆為單周期指令,執行速度可調 范圍寬(DC~200ns),具有8級硬件堆棧,3種尋址方式(直接、間接、相對)。 PIC16F628的15個I/O口均是獨立雙向可編程的,并可直接驅動LED數碼管,zui大拉電流和灌電流分別為25mA和20mA。TMR0帶有8位可編程 預分頻器,可進行1~256分頻。 軟件低功耗設計 因為系統功耗正比于CPU的工作時間,所以盡量縮短CPU的運行時間應是低功耗軟件設計的一條重要準則。 - 使用單片機睡眠方式
PIC16F628設有低功耗模式,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。在未關斷電源的情況下,當器具閑置了預定的一段時間后,單片機將自動進入SLEEP模式,在"睡眠"方式 ,耗電小于1 A。 - 使用單片機的中斷功能
系統軟件設計應用了三個中斷:RB口中斷(用于檢測鍵盤輸入)、外部中斷(用于低電壓檢測)、定時器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的運行時間,從而降低功耗。 本系統中,嚴格選用低功耗的CMOS器件,硬件上的配合簡單而有效,軟件上的設計周密而層次分明,整個系統能真正的實現低功耗工作 。  |