基于pic单片机低功耗数据采集系统的设计
PIC单片机：一步一步学习如何实现低功耗设计(上)
PIC单片机：一步一步学习如何实现低功耗设计（上）学习PIC单片机低功耗之前，先简单过一下低功耗的一些基础知识和思想。
功率（瓦特）= U（伏特）I（安培）能量（焦耳）= U（伏特）I（安培）t（秒）电量（库伦）= I（安培）t（秒）功耗可以分为动态（活动）功耗和静态（睡眠）功耗。
平均功耗=（动态功耗x动态时间+静态功耗x静态时间）/（动态时间+静态时间）由此得出一些结论，降低平均功耗，可以从下面几个方面入手降低动态（运行）功耗；降低动态（运行）时间；降低静态（休眠）功耗；增加静态（休眠）时间。
简单了解这么多，在最后还有一些我自己的积累的经验分享。
下面先进入正式的PIC单片机低功耗学习。
PIC16F184xx有3种省电模式：打盹，空闲，休眠。
功耗：打盹>空闲>休眠。
打盹模式通过减少CPU操作和存储器访问来节能，外设和系统时钟都保持运行。
通过DOZEN=1来进入打盹模式，通过DOZE[2:0]寄存器确定N个周期执行一个指令。
空闲模式空闲模式和打盹不同之处在于，CPU和存储器均关闭。
通过IDLEN=1，再执行SLEEP指令进入空闲模式。
此处回顾一下第一篇时钟的内容，当执行SLEEP指令，就不再有系统时钟了，CPU停止工作；而打盹模式没有执行SLEEP指令，所以有系统时钟，CPU可以理解为处于低速模式。
休眠模式CPU和大部分外设被关闭，是最省电的模式。
通过IDLEN=0,然后执行SLEEP指令进入休眠模式。
实战在MCC中找了找，没有找到低功耗相关的配置选项卡，看来只能在程序中操作。
在之前IO的程序中进行，时钟LFINTOSC，512分频，RA2S 输出。
程序如下。
现象为LED闪烁两次，保持熄灭，说明进入睡眠模式。
SLEEP();指令也可用asm("sleep")；。
接下来测睡眠时的功耗。
需要评估板做一些改动，首先割开J100，这是给MCU供电的线路。
如图篮筐位置然后为MCU供电，并将电流表串入电路中。
课设之基于单片机的数据采集系统设计
课设之基于单片机的数据采集系统设计随着科技的飞速发展，数据采集系统也在逐渐普及。
而基于单片机的数据采集系统设计，是一种简单、可靠、成本低的方案。
一、系统概述数据采集系统是通过采集各种物理量（如温度、湿度、压力等）的信号，将其转换成数字信号，并进行处理和存储，从而实现对物理量的监测、控制和分析。
基于单片机的数据采集系统，是利用单片机的时序控制、数字转换和通信等功能，对物理量进行采集和处理的系统。
二、系统组成基于单片机的数据采集系统主要由传感器、信号调理电路、单片机、存储器和通信模块等组成。
其中：1.传感器：根据需要采集的物理量不同，可以选择多种类型传感器，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。
2.信号调理电路：对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理，使其符合单片机的输入要求。
3.单片机：选用低功耗、高集成度、性能稳定的单片机，进行数据采集和处理，并实现控制和通信等功能。
4.存储器：将采集到的数据进行存储，以便后期分析和处理。
5.通信模块：将采集到的数据通过串口、CAN、以太网等方式发送到远程计算机或其它设备，并实现数据交互和共享。
三、系统设计在设计基于单片机的数据采集系统时，需要进行如下步骤：1.选择合适的单片机：比较常用的单片机有STC、AVR、PIC、ARM 等，需根据具体需要进行选型。
2.设计信号调理电路：选择合适的电路元件（如运放、滤波电容、电阻等），进行电路设计和仿真，需要考虑到信号质量、成本和体积等因素。
3.编写单片机程序：根据需要，编写适合的程序，实现对信号的采集、处理、存储和通信等功能。
4.调试和测试：对完成的数据采集系统进行调试和测试，查看系统的稳定性、精度和响应时间等指标是否达到要求。
四、应用案例基于单片机的数据采集系统，广泛应用于自动化控制、实验室测量、环境监测和智能家居等领域，如温度、湿度、光照、气压和土壤含水量等的监测等。
例如，在环境监测中，基于单片机的数据采集系统可以采集空气质量、气压、温度、湿度等多项指标数据，通过数据分析和处理，提供科学依据和决策支持，实现环境保护和生态安全等目标。
基于单片机PIC+16F877数据采集系统设计
文章编号：!"#$%$&’(（#))&）)*%))+&%)&基于单片机,-!$*./00数据采集系统设计孔令志，梁宁宁，李兆宁（陆军航空兵学院，北京通州$)$$$&）摘要：鉴于1!2,-!$*./00单片机的诸多优点，在设计中使用1!2,-!$*./00作为核心部件可以使得电路设计简洁，数据采集系统的性能较好3依据数据采集系统的设计要求，详细描述了使用1!2,-!$*./00实现一介数据采集系统的软、硬件设计方法，该系统具有低功耗、安全可靠、运行速度较快、抗干扰性能较好等特点3关键词：1!2,-!$*./00，数据采集系统，模数转换，同步／异步通信中图分类号：!"#$%&’#文献标识码：(!"#$%&’(!)*)+,-.$#$*$’&/0#*"12)#"3’&456785$*9/0045"6789:;<=8，7->"6"89:%989:，7-?@A B ;989:（>C A D E >F 8A G 8B 9>H A I J C E ，K J L 89:$)$$$&，!=89A ）+:#*;),*：M 89H J G =J D J A D JC A 9E A I F A 9G A :J N O B D1!2,-!$*./00，P J H A 9:J G G =J H 8D H Q 8G N 8C R S J I J ;N 8:9A 9I T J G G J D R J D O B D C A 9H J B O G =JI A G A A H U Q 8N 8G 8B 9N E N G J CT E Q N 89:G =J1!2,-!$*./00A N G =JV J EH B C R B 9J 9G 3K A N J IB 9G =JI A G A A H U Q 8N 8G 8B 9N E N G J CI J N 8:9D J U Q 8D J C J 9G N ，G =J 8C RS J C J 9G A G 8B 9B O N B O G P A D J A 9I=A D I P A D J I J N 8:98N I J N H D 8T J I T E Q N 89:1!2,-!$*./00，P =8H =N =B P N G =J :B B I H =A D A H G J D 8N G 8H N ，N Q H =A N S B P R B P J D H B 9N Q C R G 8B 9，T J G G J D N A O J G E A 9I D J S 8A T 8S 8G E ，O A N G J D B R J D A G 89:N R J J I A 9IT J G G J D A 9G 8;L A C C 89:O Q 9H G 8B 9J G H 3<"0=’;3#：1!2,-!$*./00；I A G A A H U Q 8N 8G 8B 9；>／W H B 9F J D N 8B 9；N E 9H =D B 9B Q N ／A N E 9H =D B 9B Q N H B C C Q ;98H A G 8B 9近年来，基于单片机的数据采集系统（W >M ）广泛应用于工业测量和工业控制技术中3但是基于传统的单片机数据采集系统由于其有限的功能使得整体性能显得较差3而由18H D B H =8R 公司生产的1!2,-!$*./00［$!&］是一款较新的中档产品，它具有高速（@A D F A D I 结构）、低功耗、较大的拉电流和灌电流（最大拉电流／灌电流为#(C >）、高代码压缩率、抗干扰能力强、流水线取指令、.7>M @存储器、X #,Y 51以及性价比高等特点3除此之外，1!2,-!$*./00还有许多功能模块，诸如模数转换模块、三个定时器模块（Z 1Y )，Z 1Y $A 9IZ 1Y #）、通用同步／步收发器（2M >Y Z ）模块、主控同步串行接口（1M M ,）模块以及两个捕捉／比较／,[1等等3因此使用1!2,-!$*./00作为核心部件，能够让电路设计更为简洁，提高电路的安全性和可靠性，降低整个系统的功耗3$数据采集系统的实现)3)数据采集系统的设计要求要求所的设计该数据数采集系统应具有如下功能；（$）能够对模拟量和开关量进行采集；（#）能够对所采集的数据进行基本数据处理功能；（+）能够将所采集和处理的数据进行7!W收稿日期：#))&%)’%$*作者简介：孔令志（$’00%），男，山西人，毕业于太原理工大学，硕士，助教，主要研究方向为充电技术及智能仪表设计3万方数据图!数据采集器电路原理图显示；（!）能够进行开关量控制；（"）能够同上位#$机进行通信；（%）具有数／模转换功能；（&）具有键盘输入功能；（’）能够在线调试程序(!("数据采集系统的硬件设计为了实现上述功能，基于单片机#)$ *%+’&&数据采集系统的硬件电路被设计为五部分，分别为：数据采集与处理核心电路、,$-液晶显示电路、!.!键盘电路、-／/转换电路及通信电路(整个数据采集系统的硬件电路原理图如图*所示(图*中的单片机#)$*%+’&&的芯片封装形式是-)#!0（也就是!0管脚，双列直插的封装形式），它的管脚的配置如图1所示(单片机#)$*%+’&&由电源装置提供的2"3电压供电配合两个0(*!+去耦电容、4(%567晶体振荡器电路和一个串行编程接口电路（8*）就构成了数据采集系统的核心部分(数据采集系统的硬件电路除了由5$9#)$*%+’&&与去耦电容4(%567晶体振荡器电路及一个串行编程接口电路（8*）等组成的核心部分外，还有另几个部分组成：液晶显示部分、键盘部分，通信部分和开关量输出控制部分等(由于图*是简化原理图，所以有些器件的未用管脚及电源和地没有画出，图中所有器件使用的电源和地均相同(完成数据采集和处理的功能主要是靠单片机#)$*%+’&&来实现，这是因图"#$%&’$!()*++管脚配置图万方数据图!通信电路原理图为单片机内部自带着一个!"位#／$转换功能模块（包括采样电路）；因此，%&’!()*++被称为数据采集的核心；系统的键盘功能与开关量输出显示／控制功能都是使用的端口,$，使用+-.’/+0芯片来解决端口共用问题；芯片+-12!(3和芯片+-12!(-用于&／4端口的扩展；开关量输出可以通过15$指示，也可以控制继电器，其工作电流为!""6#，所以选用718/*"0#芯片来驱动9图!中的通信电路部分如图0所示9"9!数据采集系统的软件设计软件设计的主要任务包括数据采集处理、$／#转换、液晶显示、开关量显示控制和通信控制等9其中数据采集与处理包括#／$转换和数字滤波9主程序软件流程图如图-所示9!909!数据采集与处理数据采集与处理程序由模／数转换程序设计和数字滤波程序设计9简化程序如下：:#8;251#$’48!；选择<=>?!@4A1B*".；右调整，*路@4A B)#$’48!；为#／$端口:#8;251#$’48"；选择<=>?"@4A1B*!.；#／$有效，@4A B)#$’48"；选择#8!，0/C D E F’1,)’478C；’478C是#／$转换的次数’1,)27@.；*次#／$转换求和结果存入’1,)27@1；27@.：27@1144%’#11$51#；延迟时间!/C#$图#数据采集系统软件的主程序流程图:2)#$’48"，G4；启动#／$B#&C:C)2’#$’48"，G4；等待#／$转换结束G4C4B#&C’#11#$$#$’；#$$#$’为加法子程序；其结果被存入；27@.：27@1’#11$&A#$’；$&A#$’为除法子程序；27@.：27@1右移&8’)’478C；令’478C H’478C I!@4A)’478C，B；是否’478C"+？27:1B+.；如果为否，则继续采样:C)222C#C72，J；如果为是，则结束G4C4144%这里采用的数字滤波的方法为算术平均滤波法，采样频率应为!"".K、/"".K、-"".K……（亦即在/"6E内，对应的采样次数为/次、-次、*次……）9这样取采样频率的目的主要是为了抑制3".K的工频干扰以及其它的随机干扰9至于开关量信号采集，其实现方法较简单，这里就不加介绍了9万方数据图!键盘中断服务子程序流程图!"#"$键盘中断服务子程序图%所示即为键盘中断服务子程序的流程图"其中键盘扫描的方法采用了逐行扫描法"当&’()按钮被按下时，中断服务就启动了"在流程图中，*(代表键号，+,-代表列号，而+()代表计数器，它实际上就等于列号"初始化可以通过下述的指令实现：./(*&0-)1&’+；将123!124置位（5!），清零6,7-89:9;；将123!124（5!）6,78:)1’&+./(*&0-<,1)2；选中=>?@96,7-83;6,78:+()；+()53+-1:*(；*(59$结束语数据采集系统使用<’+!A:B44单片机，由于它集成了众多的功能模块所以使得在设计上变得简洁，这是该系统的一个特点"同时该系统还具有低功耗（<’+!A:B44采用+6,&技术并有&-00<指令与其配合以及其他器件尽量选用低功耗器件）、安全可靠（单片机自带一些复位功能如看门狗）、运行速度较快、抗干扰性能较好等特点"它适用于一些低变化率的信号采集处理和开关量的控制"此外，还可以当作控制器来用"相信随着7-&’的技术发展，基于<’+系列高性能单片机数据采集系统的应用前景会更加广阔"参考文献!裘迅"<’+单片机在中央空调控制器中的应用［C］"电子工程，$99$，$B（A）：3D A$6E F G H F I E J)K F I?H L H M N’?F"<’+!A:B44数据手册［6］"刘和平，黄开长，严利平译"北京：北京航空航天大学出版社，$99!"!D$4，A%D O3，!!!D!!4，O4D!!9#李学海"<’+单片机实用程序—基础篇［6］"北京：北京航空航天大学出版社，$99$"!D!A3李学海"<’+单片机实用教程—提高篇［6］"北京：北京航空航天大学出版社，$99$"!3D##，343D3B3%范逸之"7E P Q>L.>P E F与1&$#$串行通讯控制［6］"北京：中国青年出版社，$99!"%B D!!9，!B9D$$9，#49D#B4A范逸之"7E P Q>L.>P E F与分布式监控系统—1&$#$／3B%串行通讯控制［6］"北京：清华大学出版社，$99$"!D$B4罗文广，陆子杰"<’+系列单片机与<+机串行通讯实现［C］"嵌入式系统，$99!，（$!）：3%D34B张俊峰，马翔，汪秉文"单片6,206芯片在远程数据通讯中的应用［C］"自动化技术和应用"$99!，（A）：!B D!O"万方数据。
基于PIC单片机的低功耗读卡器硬件设计
基于PIC单片机的低功耗读卡器硬件设计
杜林
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(024)032
【摘要】本文提出了一个完整的基于串口的智能读卡器子系统设计方案并将其实现.读卡器的设计突出了小型化的要求,全部器件使用贴片封装.为了减小读卡器的体积,设计中还使用了串口窃电的技术,使用串口信号线直接给读卡器供电.为此,读卡器使用了省电的设计,采用了省电的集成电路,并大胆简化了许多传统的设计电路.【总页数】3页(P134-135,145)
【作者】杜林
【作者单位】526060广东,肇庆,广东肇庆广播电视大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP
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基于PIC的数据采集系统---上位机设计
基于PIC的数据采集系统---上位机设计基本功能 在本设计中，数据的处理可以使⽤PC机的MATLAB等功能强⼤的软件，但是这类现有的数据处理软件并不能对特有的数据采集系统的下位机采集模块进⾏直接控制，因此需要针对特定的数据采集系统编写对应的上位机软件，上位机软件是针对上述⽬的⽽设计与编写的，是整个采集系统的控制前端和数据存储及处理中⼼。
控制功能主要包括控制下位机采集的开始与终⽌，采集的频率等，数据处理功能主要包括绘制波形图，将数据显⽰于列表，将数据存储于⽂件，其中将数据存储于⽂件将便于使⽤现有的数据处理软件对数据进⾏⼀些数值算法处理，以达到科学研究，结论验证等⽬的。
开发环境 C++程序设计语⾔可以很好地实现⾯向对象的编程思想，采⽤C++编写上位机程序，可以将每⼀个功能模块封装成⼀个类，修改某个类的实现，增加类的功能不会影响整个程序的框架，这样就很容易维护和扩展功能；加之我们要实现的软件功能中需要调⽤⼤量的windows API函数库，所以采⽤VC++6.0作为上位机的开发环境。
程序功能模块划分 总的功能模块主要包括三个模块，即HID设备读写模块，数据采集模块，数据处理模块。
HID设备的查找与读写（1）枚举USB主机在检测到USB设备插⼊后，就要对设备进⾏枚举了。
枚举就是从设备读取⼀些信息，知道设备是什么样的设备，如何进⾏通信，这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动程序。
（2）HID⼈机接⼝设备(HID)是指直接和⼈进⾏互动的设备,如⿏标、键盘等. 在Windows 中,具有相似属性和提供相似服务的设备被归为⼀种设备类型,⼀种类型的设备可以使⽤⼀个通⽤的设备驱动程序. 在运⾏Windows 98 或更⾼版本的PC 机上,应⽤程序可以使⽤操作系统内置的HID 类驱动程序与HID 通信. 这样使得符合HID 类的USB 设备很容易开发与运⾏.（3）HID设备的查找在Windows操作系统中内置很多与HID有关的API函数，调⽤这些函数，就可以开始对指定的HID设备进⾏查找，查找HID设备的最终⽬的是获得该设备的路径名，设备的存取容量等信息，为以后对该设备进⾏读写做好准备.（4）HID设备的读写在取得了HID设备的路径全⾯后，即可开始对HID设备进⾏读写，对设备的读写也是通过调⽤相应的函数来实现的。
基于单片机的信号采集系统的设计
信号采集设备广泛使用于机器健康诊断系统中用来记录、监视和诊断。机器情况数据经常由非便携式或者带导线的设备收集。对于一些重要的应用，比如危险或者遥远的地点，尤其是在航空上，提供可以方便地携带或者读取的设备是必要的。另外，机器健康诊断尤其是机床振动信号诊断经常处理低频信号，这值得关注。
本文研究一种微控制器为基础的信号采集系统，以满足信号采集的低成本和灵活模式。开发系统的主要硬件包括一台微型计算机、一个以PIC18F1320为基础的微控制器电路板以及串行通讯链接设备。EEPROM 24LC32A被用来进行存储器扩展。微型计算机运行控制程序。一旦用户在微型计算机界面上决定采样输入，信息便通过RS-232端口送往微控制器。微型计算机和微控制器通过特定的协议通信。微型计算机告知微控制器模-数转换的采样间隔、采样次数与采样通道。电路板的设计考虑了开放式结构。该系统采用了24引脚易于插拔的插座来容纳Micro-chip微控制器。微处理器将调制的信号转换成数据直接输送到微型计算机或者存储于EEPROM以便将来读取。不同的命令与反馈代表系统的不同操作。电路板通过串行电缆在采集完信号后连接到微型计算机交互，也可以即时连接和传送。 1Fra bibliotek系统硬件设计
系统的主要原理图。其中PIC18F1320控制器采用5V电源供电，支持在线串行编程，最高时钟频率达到40MHZ，通讯波特率可以自动检测。端口A是双向输入/输出复用管脚，AN0等管脚被定义成模拟输入，由用户是行采用通道的选择。总共有13个模/数转换通道且采样时间可以编程。通道输入的被测信号经过电子电路调制成符合抽控制器电气要求的信号。调制信号经过转换变成寄存器内的数据，模数转换的参考电压为+5V。电路板可以微控制器重新编程后方便地插入；同时，电路板可通过跳线设置民终端用户进行电缆连接。由于微控制器与串行电路的电气特性不同，工业标准级的MAX232芯片被使用以保证正确的数据传输（见图2）。该芯片和PIC18F1320一样适用于低功耗场合。MAX232上连接的电容采用的是电解电容，电容值为1UF。MAX232的11脚或者10脚接微控制器的USART输出端，12脚或者9脚接微控制器的USART输入端。微控制器的存储器扩展使用了32K的I2C串行EEPROM（见图3），数据可以保持200年。EEPROM的地址线A0、A1、A2被接地。串行数据线SDA和串行时钟一SCL被分别连接到微控制器的B端口相应管脚。写保护WP接+5V。
用超低功耗MSP430单片机设计数据采集系统
同 地 空 内 一 址 间 。
数 据 采 集 系统 硬 件
－ －－ ｉ ｑＩ Ｑ －
Ｍ Ｐ ０１ 仅 有 ７ 内 指 使 起 非 方 。 Ｓ ３ ４ 仅 ２ 核 令， 用 来 常 便 ４Ｆ ９ 条
如 下 为 初 始 化 及 触 发 Ｉ 端 Ｉ电 平 的 程 序 示 例 ： ／ 射 到
地面
，
ｍ ｖ ＃５００ Ｉ ｏ． ０００ Ｒ ５ Ｗ
，
： ｌｙ ｔ ５ Ｄｅａ ｏ Ｒ１
完 成对油 井的监
ｄｃ Ｒ１ ｅ． Ｗ ５
： ｅｒｍｅｔ ５ Ｄ ｃｅ ｎＲ１
测 。 数 据 采 集 部 分 采 用 编码 蓄 电 池 供 电 ，并 要 求 在 井 下 工 作 半 年 到 一 年 的
一
ＲＯＭ（ Ｅ型 ） ｌｓ 、Ｆ ａｈＭｅ ｒ （ ｍｏｙ Ｆ型） ４种 型 号 ，采 用 冯 ． 诺 帜 。 Ｓ ４０ 作 在 １ ～ ． Ｍ Ｐ３工 ． ３ Ｖ电 压 下 ， 正 常 工 作 模式 ＥＰ ８ ６ 有
（ ＡＭ） ４种 低 功 耗 工 作 模 式 （ Ｍ 、 Ｌ 和 ＬＰ ｌ ＰＭ２、ＬＰ ３、 伊 曼 结 构 ，因 此 ， Ａ 、 Ｏ 和 全 部 的 外 围 模块 都 位 于 Ｍ Ｒ Ｍ Ｒ Ｍ
＃ ｃ ｄ ｍｐ３ １ ． ｉｌ ｅ”ｓ ０ ４ ｈ ｎｕ ４ ｘ ｘ”
．
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挥 亚 佳 练 汕 盐 铜Ｉ Ｉ 县 ．
Ｏ Ｇ ＦＯｈ Ｒ ＯＯＯ
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Ａ 模式 Ｍ
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器
Ｓｐ Ｔ ｍＶ ｔＷＤ ＯＷ槲 ￣ ，
PIC单片机低功耗的实现
PIC单片机低功耗的实现
许多人说PIC 单片机一大的优势就是低功耗，那我们就来讨论，讨论
低功耗的实现。
1,睡眠(sleep)
睡眠方式是我们最常用的一种方式来降低功耗，但睡眠期间单片机不能
做任何的事情。
对于那些没事情就睡着，有事情就做一下的情况睡眠无疑是功
耗最低的处理方式。
比如：
睡眠+ I/O 电平变化中断唤醒当按键没按下时，单片机睡眠，当按键按
下后，执行相应的工作。
睡眠+数据接收中断唤醒这样单片机就可以再没有接收到数据时候进入
睡眠状态，接收到数据的时候就唤醒然后处理数据。
当然首先单片机要有相关
的外设比如SPI ,I2C,USART,等这些支持这些通讯的模块。
睡眠+看门狗唤醒这个可以用在需要定时唤醒做事情的场合
2，降低时钟频率
如果即想功耗低，又想单片机在能低功耗的情况下工作。
这无疑是个最
好的选择。
PIC 单片机比如PIC16F1823 /1829 可以选择从32MHz 到31KHz 的内部时钟频率，我们通常可以将单片机设置在4MHz 以上的频率下工作，如果需
要单片机降低功耗的时候可以降低频率比如在31KHz 的频率下工作。
虽然PIC16F1823 数据手册中写到，单片机在睡眠电流只有只纳安，在
31KHz 的电流有几微安。
但事实纳安只是个幻想。
在项目一个中我使用降频得
到的最低功耗是50 微安左右，采用睡眠也是50 微安。
因为在如此低的频率下，。
基于PIC单片机的低功耗温度测量仪表的研制
《 气 动 ） ｏ年 ８ ３ 电 自 化 ２ ６ 第２卷第 期 ｏ
微 电脑 应 用
Ｍ ｉｒ ｃ ｍ ｐ ｔ ｒＡｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｃｏ ｏ ｕｅ ｐｉ ｔ ｓ ｃ ｏ
基 于 Ｐ Ｉ Ｃ单片机 的低 功耗温度测量仪表 的研制
Ｄｅ ｅｏ ｍｅｎ ｆＬ ｗ－ ｏ ｒＴｅ ｅｒｔ ｒ ａ ｕ ｅｍｅ ｔＩｓ ｒ ｍｅ ｔＢａ ｅ ｖ ｌｐ ｔｏ ｏ ｐ ｗｅ ｍｐ ａ ｕ ｅ Ｍｅ ｓ ｒ ｎ ｎ ｔｕ ｎ ｓ ｄ ｏ Ｃ ｎ ｌ－ ｈｐ Ｍｉｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｎ ＰＩ Ｓｉｇｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕｅ
黑龙江科技学院 电气 与信 息工程学院（５ Ｏ ７ 孙 １ ０２ ）
鹏
（ ｅｏｇｉ ｇＳｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏｙＩｓ ｔｅ ａｂｎ１０ ２ ， ｈｎ ） ＳｎＰ ｎ Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ｃ ｎｅ ｄＴｃｎｌ ｎｔｕ ，Ｈ ｒｉ ５ ０ ７ Ｃ ｉ ｌ ａ ｅ ａ ｇ ｉｔ ａ ｕ ｅｇ
摘
要： 本文提出 了一种便携式 、 低功耗 的测 温仪表 设计 方案 ， 采用 了 目前广 泛应用 的单 片机 ＰＣ ６ ８７ Ｉ １ Ｆ ７ 。系统具有结构简单 ， 测温范围 宽， 精度高 ， 本低等优 点。本文从硬件 、 成 软件两方面对仪表设计进行 了ｇｅ ｃ ｉ ｃｏ ｏ ｕ ｅ ｌｗ ｐ ｗ ｒ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｙ ｒ ｓ Ｐ Ｃ ｓｎ ｌ— ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｏ － ｏ ｅ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｉ ｓｒ ｕ ｎ
【 中图分类号 】Ｍ９ ０９ 【 Ｔ ３． 文献标识码】 【 Ｂ 文章编号 】０ ０３ ８ （０ ６ ０ ．０ ２０ １０ —８ ６ ２ ０ ）３０ ５ —２
ｈｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｏｔａ ｄ Ｓ ｎ ｈ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉｔ ｄ ｃ ｓｔ ｅ ｓ ｓｅ ｄ ｓｇ ｒ ｍ ａｄ ａ ｅ ａ ｄ ｓ ｆ ｒ ． ｉｈ ａ ｃ ｒｃ ，ｌｗ ｃ ｓ ｎ Ｏ ｏ ．Ｔ ｓ ａ ｅ ｎｒ ｕ ｅ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉｎ ｆｏ ｈ ｒ ｗ ｒ ｎ ｏ ｗａ ｅ ｏ ｈ ｔ
基于PIC单片机的低功耗型精确计时器的设计
也就 是说每 １ ｓ ，看 门狗 定时器就慢２ ４ ｍｓ ，所 以在 双时钟计 时的基础上 ，还要在软件上做时 间补偿 ，每４ １ ． ６ ７ ｍｓ 看 门狗定时 器 比标准时间慢ｌ ｍｓ 。为了保证每次温度采样的时间间隔精度 ， 不能在４ １ ｓ 以后再补偿，而是在软件上， 要每４ １ ． ６ ７ ｍｓ ￣ ｂ 偿ｌ ｍｓ 。
节 能 问 题 也 应 当引起 重 视 ， 小 型 电子 产 品 的 能 耗 虽 然低 ，数 ｕ Ａ数 ｒ ｎ Ａ的 电 流 消 耗 相 对 于 几 千ｗ 大 型 电 器 来说 确 实 是 九 牛 一 毛 ，但 小
型 电子 产品 为 了方便 随身携 带会使 用 电池 ，而对 于一个长 时间使 用的电池来说 ，数ｕ Ａ的电流对其使 用寿命 有 着 巨大的影响 ，一 个 Ｃ Ｒ２ ０ ３ ２ 纽扣 电池的 电量２ ０ ０ ｍＡ Ｈ，一般手机 电池３ ０ ０ ０ ｍＡＨ，稍不 注意电路程序 的设计 ，就会 让电池寿命 大大缩短 ，特 别是 不可重复 利 用的 电池 。如果丢 弃一颗直径２ 厘 米的纽扣 电池 ，可 以污染６ ０ ０ 吨的水 ，一 个手 电池可污染的水达到６ ７ ） － 升 。本设计 通过 利用Ｐ Ｉ Ｃ 单 片机 的睡眠模 式与计时器功能互相 配合 ，达到计时精 确延长电池寿命 的 目的。 【 关键 词 】 低 功耗 ； Ｐ Ｉ Ｃ 单 片机 ；睡 眠模 式；时钟切换
（ ２ ） 内部 晶 振 误 差
利用定时器０ 的中断计 时，每 １ ０ ０ ｍＳ 中断一次，所计时 间累加到
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ０ＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ ０ＲＬ Ｄ・ 苁
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基于Ｐ Ｉ Ｃ 单片机 的低功耗型精 确计 时器 的设计
基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计
ａ ｎ ｌ ｉｇ Ｆ ｎｄ ｆ ａｌ ｕｓｎ ＹＤ １ ８ Ｃ 一１ ｉ ｙ ２ ６４ ＬｅＤ ｏ ｄｉ ａ ｉ ｅｌ ｔ ｓ ｙ ｎ ｒａ— ｐｌ １ ｗ ｅ ｏ ｒ
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２ １年 １ ０１ ｏ月 第１ ｏ期
电 子
测
试
Ｏｃ ． ｔ２ｏ１ １
Ｎｏ． Ｄ １
ＥＬ ＥＣＴ ＲＯＮ Ｉ ＴＥＳＴ Ｃ
基于ＭＳ ４ ０ Ｐ ３ 单片机 的超低 功耗温度采 集系统设 计
周丽 ，裴东兴 （ 中北大学 仪器科学与动态测试教 育部重点实验室 ，山西 太原 ００５ ） ３０ １
．
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ｄ ｓ ｎ ｈ ｏ ｔｂ ｅ ａ ｄ ｌｗ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｅ ｉ ｓｔ ｅ ｐ ｒａ ｌ ｎ ｏ ｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｒ ｃ ｒ ｅ Ｏ ｃ Ｈ ｃ ｎ ｉ ｌｙ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｇ Ｍ Ｓ ４ ０ Ｇ４ １ ｇ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒｔ ｏ ｅ ｔａ ｄ ｄ ｓ ａ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｕ ｉ Ｐ ３ Ｆ ６ ８ ｏ ｐ ｎ Ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｉ ｒ ｅ Ｏ ｍａ ｅ ｔ ｅｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ｅ ｆ ｎ ｓ ｓ ｍ ｏ ｒ ａ ｈ ｍｉ ｉ ｍ ｔ ｉ ｃｏ ｏ ｔ ｌ ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｋ ｈ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ Ｈ ｃ ｏ ｙ ｔ ｔ ｅ ｃ ｎ ｍｕ ｏｅ ｏ ｈ ｉ ｅ ｈｓ
基于MSP430单片机的超低功耗数据采集器设计
3.期刊论文 唐斌武.邬金鹏 智能远传抄表系统技术管理要点分析 -中国高新技术企业2009,""(17)
智能远传抄表系统技术管理是建筑行业的一个难题.文章分析了智能远传抄表系统技术管理各个环节的要点,包括选型原则和试验原则、试验方法、 评审内容、评分标准的制订和供货商的选择要求、安装施工要求、制订智能远传表抄表系统维护、维修管理制度等内容.
零功耗磁敏传感器可 $ 传感器电路 经过试验， 直接接到单片机的捕获端口 90’。当装在煤气表齿轮 上的小磁铁经过传感器表面时产生脉冲信号， 利用单 片机的捕获功能捕获信号。 % 晶振电路 图 * 中提供了高速和低速两个晶 振电路， 可给单片机内部的不同模块输出 & 种不同频 率的时钟。用户可用高速晶体产生频率较高的 "1:; 供给 1$< 以满足高速的数据运算的需要； 也可以在不 需要 1$< 工作时关闭高速晶体； 而对于实时时钟可用 低速晶体产生频率较低的 01:;。
相似文献(8条) 1.期刊论文 张鑫.ZHANG Xin 基于EM78P458单片机的超低功耗数据采集器设计 -电力自动化设备2006,26(7)
介绍了以EM78P458单片机为核心的数据采集器的工作原理、硬软件设计方法.从降低功耗出发,采用零功耗磁敏传感器作为数据采集传感器,单片机平 时处于休眠状态,只有当数据采集、测量数据显示查阅、数据远传时才通过中断唤醒单片机工作,实现了超低功耗系统设计,并给出了系统的实测功耗.通 过扩展串行通信口与上位机通信,实现采集数据的远传.具有成本低、功耗低、精度较高、性能可靠等特点,适用于远传抄表系统中的数据采集.
基于 #$%"!& 单片机的超低功耗数据采集器设计 电电池的极大耗费。对于煤气表来说， 在基表中通电还 会引起安全方面的问题。所以， 本文选用零功耗磁敏传 感器， 它工作时无须使用外加电源， 适用于微功耗仪表， 在远传抄表系统中是一种较好的采集用传感器。 零功耗磁敏传感器是利用韦根德效应制成的， 又 名韦根德传感器， 是利用磁性双稳态功能合金材料中的 磁畴在磁场中的运动特性制作而成的。当外磁场发生 变化时， 磁畴磁化方向瞬间发生翻转， 而当外磁场撤离 后又瞬间恢复到原有的磁化方向， 由此在合金材料周围 的检测线圈中感生出电脉冲信号而实现磁电转换。 !!! 硬件电路设计 基于 "#$%&’(%%) 单片机的数据采集器电路原理 图如图 * 所示。 !!" 软件设计
基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计
基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计周丽;裴东兴【摘要】针对工业生产过程中常需对温度进行实时监控的需求,本文介绍了一种便携式超低功耗的温度采集与实时显示的温度采集系统。
为了使温度采集系统功耗达到最低,本设计选用了TI公司的超低功耗MSP430FG4618单片机作为主控芯片,并对整个系统进行了有效的电源管理,最后采用FYD12864C-1液晶显示器将采集到的温度实时显示出来。
该方案设计的温度采集系统能实时显示温度并对提高监测系统便携性、降低成本和功耗,有一定的参考价值。
%According to the demand of monitoring temperature in the process of industrial production,this paper designs the portable and low power consumption recorder to collect and display temperature using MSP430FG4618 Microcontroller.In order to make the power consumption of the temperature collection system to reach minimum,this paper selects MSP430FG4618 Microcontroller which is the low power microcontroller made by TI＇s ultra as the master chip,and effectively manages the power of the whole system,and finally usingFYD12864C-1 LCD to display in real-time.This solution for the temperature display is useful to design monitoring system which will be more portable,lower cost and energy consumption.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】4页(P35-38)【关键词】MSP430FG4618;DSl8B20;液晶显示器;低功耗【作者】周丽;裴东兴【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TP216.20 引言温度是工业生产中常见和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行监控。
基于PIC单片机的低功耗温度采集系统
Ａ ５０是 常 用 的 Ｔ Ｉ 温 度／ Ｄ９ ／（ 电流 ） 变换 器 ， 一 个 是 二端器件 ， 本低 。它 以电流为 输 出来指 示 温度 ， 成 使
用 时不需要 考虑 传输 线上 的 电压 信 号损失 和 噪声 干 扰， 具有很高的测量精 度 ， 广泛应用 于远 距离测温 、 远
距 离 控 温 和 多 点 测 温 等控 制 系统 中 。
２１ ０ ０年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
将 Ａ ５ ０放入 ０Ｃ的 冰水 混合 溶 液 中 ， Ｄ９ ￣ Ａ１同相输 入端 的 电压 应 为 ２ ７ Ｖ， ． ３ 同样 使 Ａ ２的输 出 电 压 也 为
２ ７ Ｖ， ． ３ 因此 Ａ１与 Ａ ２两 输 出端 之 间 的 电 压 ２ ７ ． ３—
的 同相 输 入 端 输 入 一 个 恒 定 的 电 压 （ １２ ５ ， 如 ． ３ Ｖ） 然 后 将 此 电 压放 大 到 ２ ７ Ｖ。这 样 ， ．３ Ａ１与 Ａ ２输 出端 之
间 的 电 压 即 为转 换 成 的摄 氏温标 。
图 １ 温度采集 系统原理框 图
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ２ ０ ９— ９— ２ 基 金 项 目 ：国 家 自然 科 学 基 金 项 目（ ０ ７ ０ ２ ； ５ ８ ９ ７ ） 国家 科 技 支 撑 计 划 项 目 （ ０ ６ ＡＤ １ ０ ；国 家 “ ６ ２ ０ Ｂ １ Ｂ ４） ８ ３计 划 ” 目（ ０ ６ Ａ１０ ０ ） 项 ２０ Ａ ０ ２ ９
Ｄ转 换 器 ， 现 温度 信 号 的采 集 处 理 和存 储 ， 进 串 口通 信 技 术 ， 现 了单 片机 与上 位 机 的 串 Ｅ通 信 。 实 引 实 ｌ 关 键 词 ：数 据 采 集 ；ＰＣ１ Ｆ ４单 片 机 ；ＡＤ ９ Ｉ ６７ ５ ０；低 功 耗
PIC单片机低功耗系统的设计
PIC单片机低功耗系统的设计引言20世纪90年代以来，随着集成电路特征线宽的持续缩小以及芯片密度和工作频率的相应增加，降低功耗已经成为亚微米和深亚微米超大规模集成电路设计中的一个主要考虑因素。
功耗的增加会带来一系列问题，例如电路参数漂移、可靠性下降、芯片封装成本增加等。
因此，系统的功耗在整个系统设计中，尤其是在采用电池供电的系统中显得十分重要。
MICroChip公司PIC系列的单片机为设计高性能、低功耗的单片机系统提供了很好的解决方案。
1 低功耗设计方法为使系统工作在低功耗状态，必须正确设置单片机的配置及工作方式。
下面结合最常用的PIC12、PIC16等单片机介绍低功耗系统的设计方法。
1.1 基本设计方法有许多技术可以降低系统的功耗，最常用的是Sleep模式。
程序执行一条SLEEP指令，便进入了休眠（Sleep）模式。
要Sleep模式下，晶振停止振荡，而此时单片机在3V电源条件下，只有1μA的电流。
系统工作时，单片机可以采用看门狗或外部事件周期性地唤醒单片机，利用电子开关为系统提供电源，以减少系统待机功耗，延长电池使用时间。
单片机的工作频率和功耗的关系也很大，频率越高，功耗越大。
在采用32kHz晶振、3V 工作电压时，PIC12、PIC16等系列单片机的典型工作电流只有15μA;而采用4MHz晶振、5V工作电压时，单片机的典型工作电流达到几mA。
在许多低功耗的场合，采用低速晶振实现低功耗非常有效。
如果单片机采用RC振荡，还可以通过I/O口的操作改变振荡电阻，从而改变单片机工作频率，达到节能的目的。
如图1所示，1个I/O引脚可以在等待状态下将并联电阻R1去掉，降低单片机工作频率。
当单片机需要工作时，可将I/O引脚设置为输出并输出高电平，从而提高振荡频率。
1.2 振荡电路设计在单片机系统设计中，振荡电路的设计是十分重要的一个环节。
PIC系列单片机的典型振。
基于PIC单片机的低功耗温度采集系统
基于PIC单片机的低功耗温度采集系统
胡沙沙;许燕;马孝义
【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2010(032)006
【摘要】为了实现温度数据的精确采集,设计开发了一种基于PIC单片机的多通道低功耗温度采集系统.温度信号转换采用AD590温度传感器,配以运算放大电路及数据存储器件,并利用中档单片机PIC16F74自带的A/D转换器,实现温度信号的采集处理和存储,引进串口通信技术,实现了单片机与上位机的串口通信.
【总页数】4页(P105-108)
【作者】胡沙沙;许燕;马孝义
【作者单位】西北农林科技大学,机械与电子工程学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,机械与电子工程学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌,712100
【正文语种】中文
【中图分类】S625.5+1;TP335
【相关文献】
1.基于PIC单片机低功耗数据采集系统的设计 [J], 熊才高
2.基于PIC单片机的低功耗温度测量仪表的研制 [J], 孙鹏
3.基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计 [J], 周丽;裴东兴
4.基于PIC单片机的无线温度采集在仓储管理中的应用 [J], 李文杰;丁旭玲
5.基于PIC单片机的无线温度采集系统的设计 [J], 杜金枝;王文贤;何友国
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低功耗温度采集装置的设计
低功耗温度采集装置的设计一．温度采集装置的系统组成整个系统包括PIC18F452(MCU)、电源模块、温度传感器、放大电路、外部数据存储电路、液晶显示器低压检测电路。
如图所示：图（1）系统组成原理框图二．硬件设计（1）系统的工作原理：首先通过PC机软件与数据采集系统进行通信设置．设置好每个工作区间的采样时间间隔和采样点数。
通过采用A/D转换采样热敏电阻阻值实现温度采集。
每次系统数据采样结束后自动进入掉电状态直到下一次采样开始，这种设计确保在电池供电系统的功耗最低．系统从低功耗状态变为工作状态主要是由24LC128定时器完成。
（2）硬件系统的实验电路如附件1所示（3）系统器件的选择1．EEPROM芯片的选择由于要存储30天内的温度数据，且系统所设的采样周期为10min/次。
则30天需要存储6*24*30*8=34560个数据。
而在PIC18F452中一个数据占3个字节，也即所需存储空间为3*34560=103680B=101.25K因此选用24LC128芯片24LC128芯片管脚功能及特性TABLE 1-1 PIN FUNCTION TABLE 参数名称数值2．供电电池的选择对系统功耗的预算，来预测电池的寿命及选择合适的电池以下表（一）即为系统工作在不同模式时候电量的消耗平均电流：I== 8.61e-3/2000e-3=0.0043Ma从而由此可得不同电池所使用寿命的长短如表（二）所示：表（二）AAA电池不仅使用时间长适合野外测量而且低内阻可减少电池的自放电，实现低功耗。
（4）最小系统组成：石英晶体振荡电路（电容值越小，电路越易起振）、外部中断按键电路（与PIC18F452的I/O相接，经使用较大的上拉电阻大大的减少功耗）、复位电路以及下载口电路，其中3V的电源供电，经上拉电阻实现了电路的低功耗。
其电路如图（二）所示：图（二）（5）外部数据存储模块24LC128芯片的功能及特性在芯片选择时已经介绍过，此处不再重复。
基于PIC单片机低功耗数据采集系统的设计
基于PIC单片机低功耗数据采集系统的设计
熊才高
【期刊名称】《湖北工业大学学报》
【年(卷),期】2008(023)002
【摘要】介绍了工业上温度、压力数据采集的低功耗系统设计.温度信号转换采用AD7416温度传感器,压力信号转换采用16位的A/D转换器AD7705;采集的数据可以存储在存储器内,系统采集数据的时间间隔可以设置,在数据采集间隔期间系统进入极低功耗状态.最后探讨了PIC单片机低功耗系统的设计方法.
【总页数】3页(P20-22)
【作者】熊才高
【作者单位】湖北工业大学商贸学院,湖北,武汉,430079
【正文语种】中文
【中图分类】TP339
【相关文献】
1.基于PIC16F873A单片机的温控阀门的低功耗设计 [J], 张光华;任军;胡振雷;邵立平
2.基于PIC单片机的低功耗无磁IC卡水表设计 [J], 武斌;忻龙彪
3.基于PIC单片机的低功耗型精确计时器的设计 [J], 欧肇成
4.基于PIC单片机的低功耗读卡器硬件设计 [J], 杜林
5.基于低功耗PIC单片机中断技术的液位开关设计 [J], 夏汝华;吴杉;王设计
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基于PIC单片机低功耗数据采集系统的设计
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ＰＩ Ｃ１６Ｆ８７６
图１系统原理框图
系统的核心部分是温度和压力数据的转换．压 力信号转换采用美国ＡＤ公司新推出的１６位∑一 ＡＡ／Ｄ转换器．器件能直接将传感器测量到的多路 微小信号进行Ａ／Ｄ转换，具有高分辨率、宽动态范 围、自校准、优良的抗噪声性能以及低电压低功耗等 特点，非常适合应用在仪表测量、工业控制等领 域［３］．Ａ／Ｄ转换器必须注意保证基准电压１．２２５Ｖ 电路的稳定可靠，经过大量试验证明ＡＤ公司的工 业级电压基准源ＡＤ５８９ＪＨ可以保证稳定可靠工 作．压力信号Ａ／Ｄ转换部分原理图如图２所示．
温度信号转换采用ＡＤ公司的１０位数字式温 度传感器ＡＤ７４１６．ＡＤ７４１６是装在一个芯片中的完 整的温度采样和监视的系统．它包含一个带间隙温 度传感器和一个用来监视并将温度的高低数字化的 １０位Ａ／Ｄ转换器，精度可达０．２５℃．ＡＤ７４１６的宽 电源电压范围（２．２ Ｖ～５．５ Ｖ）低电源电流（典型为
［中图分类号］ＴＰ３３９
［文献标识码］：Ａ
２０世纪９０年代以来，随着集成电路制造工艺 的提高，降低功耗已成为超大规模集成电路应用设 计中的一个主要考虑因素．功耗的增加会带来一系 列问题，如电路参数漂移、可靠性下降、电池供电系 统连续工作时间减少等．因此，系统的功耗在整个系 统设计中显得十分重要．本文介绍的ｉ业数据采集 系统，是采用Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司的ＰＩＣｌ６Ｆ８７６单片机 为微控制器的高性能、低功耗的单片机系统口’２］．
１ ＰＩＣ单片机低功耗数据采集系统的 组成及工作原理
１．１ 系统构成 ＰＩＣ单片机低功耗数据采集系统主要由压力传
感器、功放、温度传感器、高精度Ａ／Ｄ转换器、ＰＩＣ 单片机、数据存储器、定时控制器、通信接口以及电 源控制等几个主要部分组成（图１）．其中压力传感 器使用美国ＮｏＶＡ公司的耐高温、重复性、线形误 差小的系列传感器，保证系统的测试精度．温度转换 使用ＡＤ公司的高精度数字式温度传感器 ＡＤ７４１６；压力信号转换采用ＡＤ公司ＡＤ７７０５转换 器；电源管理采用ＭＡＸＩＭ公司ＭＡＸＩＭ８８３电源 芯片． １．２系统工作原理
（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｈ“６“ 溉ｉｖｅｒｓｉｔ３，。厂ｎｃｈ砣。ｚ。ｇＹ，耽愚口行Ｈ“加ｉ ４３００７９）
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［收稿日期］２００７—１２一０１ ［作者简介］熊才高（１９７０一），男，湖北鄂州人，湖北工业大学商贸学院高级工程师，工程硕士，研究方向：电子技术及
自动化．
万方数据
第２３卷第２期
熊才高基于ＰＩＣ单片机低功耗数据采集系统的设计
２１
０．３５ ＭＡ）和ＩＩＣ兼容的接口，使得它对多种应用是 理想的，包括工业现场的应用．ＡＤ７４１６可测量的温 度范围是－－５５℃至＋１２５℃［４］．ＡＤ７４１６有自动掉电 特性因而有很好的功耗性能．在较慢的通过率情况 下，器件可被编程在低功耗掉电方式下工作，这样可 以迸一步节省器件的功耗．
系统的工作原理：首先通过ＰＣ机软件与数据 采集系统进行通信设置．设置好每个工作区间的采 样时间间隔和采样点数．系统设置了１４个工作区 间，每个工作区间采样间隔最小时问为１ ｓ，最长时
间为２４ ｈ．每次系统数据采样结束后自动进入掉电 状态直到下一次采样开始，这种设计确保在电池供
电系统的功耗最低．系统从低功耗状态变为工作状
第２３卷第２期 ＶｏＩ．２３ Ｎｏ．２
湖 北 工 业 大 学 学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
［文章编号］１００３－－４６８４（２００８）０２—００２０—０３
２００８年４月 Ａｐｒ．２００８
基于ＰＩＣ单片机低功耗数据采集系统的设计
熊才高
（湖北工业大学商贸学院，湖北武汉４３００７９）
系统按照ＰＣ机软件设计的工作区间工作结束 后，自动进入掉电状态，取出仪器后再与ＰＣ机相 连，可以查询仪器的工作状态以及仪器存储的数据． ＰＣ机软件可以进行数据的分析和处理，以及测试曲 线和报表的生成，在此不进行具体分析．
２ ＰＩＣ单片机低功耗数据采集系统的 设计
２．１ 软件设计 系统软件主要由工作状态的软件和系统与ＰＣ
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图２ ＡＤ７７０５转换原理图
系统的时间控制部分和数据存储部分分别采用 ＰＨＩＬＩＰＳ公司ＩＩＣ总线器件，具有速度高、占据Ｉ／０ 资源少、稳定可靠等优点．数据存储器采用Ｍｉｃｒｏ－ ｃｈｉｐ公司的串行数据存储器２４ＬＣ／５１２．每片存储器 的存储容量为２５６ ＫＢ，系统一共有二片存储器．二 片数据存储器与时钟控制器组成统一的ＩＩＣ系统编 址，对ＩＩＣ器件的读写操作之前进行地址识别，每个 ＩＩＣ器件的地址编码由硬件系统的连接决定．
熊才高， Xiong Cai-gao 湖北工业大学商贸学院,湖北,武汉,430079
湖北工业大学学报 JOURNAL OF HUBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2008，23(2) 0次
参考文献(5条) 1.王有绪.许杰.李拉成 PIC系列单片机接口技术及应用系统设计 2001 2.窦振中.汪立森 PIC系列单片机应用系统设计与实例 2000
２００２（６）：５９—６２．
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3.朱延钊 AD7705/AD7706的原理与应用[期刊论文]-国外电子元器件 2002(6)
4.杨鸣.冯文利 温度传感器AD7416的远程应用 2004(9) 5.何立民 IIC总线系统设计 1995
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本文链接：/Periodical_hubeigxyxb200802007.aspx 下载时间：2010年1月3日
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［责任编校：张培炼］
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机通信软件两部分组成．在软件的编写过程中必须 要考虑系统功耗的要求，除了ＰＩＣｌ６Ｆ８７６单片机在 不工作时要进入掉电状态之外，在编程时必须在系 统进入掉电状态之前关断ＡＤ７７０５的电源同时必须 对ＡＤ７４ｔ６温度传感器写入相应的控制字让温度传 感器进入掉电状态，确保系统功耗最低．ＩＩＣ总线是 ＰＨＩＬＩＰＳ公司推出的一种数据传输的总线协议．在 本系统中采用了先进的ＩＩＣ总线结构，大大增强了 系统的可靠性也简化了系统的硬件结构［５］．ＩＩＣ数 据传输必须遵循起始、数据传输、停止的操作规程， 由于篇幅有限，这里不作具体分析．可参阅ＰＨＩＬ— ＩＰＳ公司ＩＩＣ总线协议的详细论述． ２．２系统低功耗设计
为使系统工作的功耗最低必须正确设置单片机 的配置、工作方式以及系统ＡＤ转换等外围器件的 工作方式．有许多技术可以降低系统的功耗，最常 用的是Ｓｌｅｅｐ模式．程序执行一条ＳＩ。ＥＥＰ指令，便 进入了休眠（Ｓｌｅｅｐ）模式．在Ｓｌｅｅｐ模式下，晶振停止 振荡，而此时Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ的ＰＩＣｌ６Ｆ８７６单片机在３ Ｖ电源条件下，只有１弘Ａ的待机电流．系统工作 时，单片机可以采用看门狗或外部事件周期性地唤 醒单片机，利用电子开关为系统提供电源，以减少 系统待机功耗，延长电池使用时间．单片机的工作频 率和功耗的关系也很大，频率越高，功耗越大．在采 用３２ ｋＨｚ晶振、３ Ｖ工作电压时，ＰＩＣｌ６系列单片 机的典型工作电流只有１５肛Ａ；而采用４ ＭＨｚ晶 振、５ Ｖ工作电压时，单片机的典型工作电流达到３ ｍＡ左右［１’２］．本系统在满足系统要求的前提下选择 了４ ＭＨｚ晶振．由于系统是电池供电，要求系统在 设计时必须从硬件和软件两方面考虑功耗的问题． 在整个系统工作过程中数据的转换所消耗的功耗最 大，因此选择了功耗很低的转换芯片ＡＤ７７０５和 ＡＤ７４１６．即使如此系统是间歇式数据采集过程，在 系统不采集数据时必须要减少每个器件的功耗，因 此在硬件上ＡＤ７７０５采用可关断的电源芯片 ＭＡＸ８８３供电，在单片机进入Ｓｌｅｅｐ状态之前发出 一个控制信号关断ＡＤ７７０５的电源；同时单片机也 必须给ＡＤ７４１６写入掉电模式的控制字保证 ＡＤ７４１６功耗极低，编写控制程序时一定要考虑．