基于C8051F040多路浸水时刻记录电路设计

1．1 单片机08051F040
C8051F040由美国Silicon Labs公司设计，对原51单片机内核进行了较大改造，由原来12个时钟执行一条指令，改进为一个时钟执行一条单周期指令，多数指令执行的时钟周期数与指令的Byte数相同，使得该款单片机的运行速度大幅提高。C8051F040具有64个数字I／O引脚，片内集成了一个CAN2．0B控制器。主要特性如下：(1)高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25 MI·s-1)。(2)控制器局域网(CAN 2．0B)控制器，具有32个消息对象，每个消息对象有其自己的标识。(3)硬件实现的SPI、SMBus／I2C和两个UART串行接口。(4)5个通用16位定时器。(5)具有6个捕捉／比较模块的可编程计数器／定时器阵列。
1．2 浸水传感器及电平转换电路
浸水传感器采用自行研制的浸水模块，该模块接口简单，只需5根线分别为：浸水传感器测试点A、浸水传感器测试点B、供电电源24V、供电电源地、感应输出OUT24V。当浸水传感器测试点A和浸水传感器测试点B接触或之间有水使A、B导通，这样A、B间的电阻由无穷大变为几Ω甚至零。通过比较电路从而输出供电电压24 V，而单片机C8051F040I／O口能够承受的电压仅为5 V。电平转换电路采用光电隔离芯片TLP28 1-4电路图如图2所示。

1．3 时钟芯片DS12887
DS12887是美国达拉斯半导体公司推出的时钟芯片，采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。采用DS12887芯片设计的时钟电路无需外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。其主要功能如下：(1)内含一个锂电池，断电后运行10年以上不丢失数据。(2)计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有闰年补偿功能。(3)二进制数码或BCD码表示时间、日历和定闹。(4)12小时或24小时制，12小时时钟模式带有PWM和AM指导，有夏令时功能。(5)Motorola5和Inatael总线时序选择。
DS12887有4个状态控制寄存器，它们在任何时间都可访问，即使更新周期也不例外。具体电路连接图如图3所示。