基于AVR单片机的智能信息记录仪设计

摘要：给出了基于AVR单片机ATMEGA64来设计智能信息记录系统的软硬件设计方法，该方法通过外加液晶和USB接口，并通过U盘直接存储信息，然后在液晶上显示，从而完成对仪器的开关机时间等信号的智能存储。
关键词：信息记录；单片机；ATMEGA64；PB375A；DSl302；U盘读写

0 引言
随着计算机技术的发展，对各种仪器的使用情况的监控也越来越智能化。针对目前市场上时间记录仪成本高、可扩展性差、存储容量小、编程复杂等缺点，本文通过以AVR单片机为核心控制器，以高亮度液晶为显示器，以USB移动硬盘为存储设备，设计了一种智能时间记录仪。

1 系统硬件设计
1．1 系统总体组成
智能信息记录仪由单片机、电源、液晶显示、键盘输入和USB模块几部分组成，其系统组成结构框图如图1所示。系统中的电源包括外部
电源和锂电池。开机后，系统主电源一边给电路供电，一边对锂电池充电。关机后，则由锂电池给USB供电完成数据的保存。液晶显示部分的主要任务是完成开关机时间的查询显示，在空闲时显示当前的系统时间。时钟模块使用的是DSl302芯片，它是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，片内含有一个实时时钟／日历和31字节静态RAM。它可通过简单的串行接口与单片机进行通信，实时时钟／日历电路可提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整。USB模块采用的U盘读写芯片PB375A是一个比较简单的U盘读写解决方案。使用它无需了解繁琐的USB HOST底层协议和FAT文件系统(支持FATl2和FATl6及FAT32文件系统)，而只需要将MCU与模块通过SPI接口或者UART通信，通过执行几个简单命令，便可完成文件的新建、读写、删除等功能，使用十分简单方便。另外，对于单片机来说，基本不占用单片机系统的存储空间，只需要几个字节的RAM和几百字节的代码就可完成。它的串口支持9600、4800和2400bit／s三种波特率的选择，由于其内置5 V转3．3 V电路，故可大大简化外围电路的设计。

1．2 硬件电路设计
该信息记录仪器采用一款高性能低功耗的处理器ATmega64作为中央控制器，它的工作电压为3．3 V，具有丰富的内部资源：包括53个可编程的I／O口、7个外部中断、2个16位定时器、2个8位定时器、4 KB的片内SRAM和64 KB系统内可编程Flash存储器，而且擦写寿命长，可满足系统要求。ATmega64及其外围接口电路如图2所示。