基于C8051F040多路浸水时刻记录电路设计

1．4串行存储器M25P80
存储器M25P80存储容量为8 MByte，它采用SPI数据总线的方式进行通信。该存储器有16个扇区，每个扇区有256页，每页256 Byte。工作电压范围2．7～3．6 V，工作温度范围-40～+85℃，最大时钟75 MHz。能进行10万次的擦写，数据保存20年，体积小巧，是一款通用存储器。M25P80支持的操作指令共有12条，指令格式为如图4所示。

其中，8位的命令是必需，地址、哑元以及数据字节的有无和长度会因指令的不同而有所差异，详情如表1所列。所有的命令码、地址、串行输入／输出的数据，均是高位在前。

由于单片机C8051F040的工作电源3．3 V，M25P80的工作电压范围为2．7～3．6 V故二者可以直接相连接。具体电路图如图5所示。

2 软件设计
由于整个浸水腐蚀的时间不确定，需要一个开始记录的时间。这个开始记录时间是以系统通电正常工作的时刻为准。系统的软件设计主要包括浸水传感器数据的检测程序、DS12887时钟数据存储程序和CAN通信程序3部分。
2．1浸水传感器数据的检测程序设计
浸水传感器数据的检测程序设计采用定时器检测的方式；当持续检测到浸水输出信号3 s，则认为此刻浸水。具体设计框图如图6所示。

浸水传感器数据的检测程序初始化后，记录开始时间；在100 ms定时中断中，检测多路的浸水输出信号。针对不同的浸水传感器采用记录对应的编号同时记录该时刻的时间。
2．2DS12887时钟数据存储程序
时间读取程序设计就是对DS12887芯片的内部的4个内部寄存器A、B、C、D进行相应的初始化和对其它寄存器数据的读取。
时间数据储存程序设计是通过SPI总线，将时间数据存入M25P80当中。C8051F040中有SPI总线模式。
2．3CAN通信程序设计
由于C8051F040器件内部集成了BoschCAN控制器，只需要对该控制器进行初始化和配置便可以实现CAN通信。操作通过特殊功能寄存器直接或间接访问CAN控制器中的CAN控制寄存器。

3 结束语
设计的时间记录系统能应用其他场合的时刻记录。该设计具有结构简单、功能齐全、系统运行可靠的特点。需要注意的是，DS12887时钟芯片启动后需要设定时间，这样才能与标准时间一致。实践证明，虽然DS12887时钟能够掉电后正常运行，但时间长(约3个月)，需要重新设定时间以便准时记录。