基于NEC78P014的智能温湿度显示记录仪的开发与研制

　　单片机(Microcontroller)的真正单片化,即无需外接扩展ROM或扩展RAM或其它设备便可正常工作,这是单片机发展的一个趋势和方向。另一方面,单片机的低功耗、宽电压工作范围也随着便携式低功耗智能仪表的大量需求成为另外一个发展方向。在这二方面各单片机制造商们都有不错的表现,特别值得一提的是日本电气公司(NEC)在这方面的杰出表现。

　　NEC公司单片机的销量雄居全球第二位,这里特别推荐的是NEC78K/0系列单片机,它符合以上提到的2个方向。该单片机内置32KB ROM、512B～1KB RAM不等,只需外接晶振电路和复位电路便可正常工作。CPU工作电压为2.7～6V,在待机状态下耗电只有几个微安(具体技术参数可参考相应的技术资料)。对于智能仪表来说,人们已经不再满足于仅仅在个别特殊的情况下使用便携式仪表,而希望在大多数的情况下都能使用携带方便、操作简单、无需管理、能长时间正常工作的低功耗仪表。同时,单片机技术和集成电路制造技术的发展,也使得便携式仪表的大量普及成为可能。因此在今后的一段时间内,低功耗便携式仪表将会成为仪表行业发展的一个主流方向。

　　基于以上的发展状况,笔者最近成功地开发了1套基于NEC 78P014单片机的智能温湿度显示记录仪。这一仪表主要是针对保鲜运输行业的需求而研制的。保鲜运输的质量问题是整个保鲜运输过程中的关键性因素,也是运输双方发生纠纷的焦点。迄今为止国内市场上尚未出现一种适合于记录保鲜运输储藏条件的仪表,这使得纠纷双方在解决问题时缺乏科学的依据,难以明确责任,从而最终妨碍了整个行业的发展。智能温、湿度显示记录仪集温度、湿度的测量、记录、液晶显示、查看、与PC机通信等功能于一体,体积只有香烟盒大小。目前国内市场上尚未发现同类产品。

　　1　记录仪简介

　　1.1　总体框架

　　整个记录仪由上位机和下位机二大部分组成,需要时,二者之间通过RS—232协议进行通信,如图1。下位机主要完成温度、湿度的现场测量、液晶显示、数据记录以及记录查看等功能。温度、湿度的即时测量和显示不会影响后台的数据记录。查看记录时允许用户指定日期和时间进行定点查看,同时可以上下翻看邻近的记录。下位机记录时,一般脱离上位机工作,单独完成测量和记录等工作。上位机主要完成数据接收、图形显示、表格显示、统计计算、数据存取、图标打印输出、新建记录过程、电源电压测量等功能。脱离下位机时,上位机可以对已存盘的历史数据进行操作。

　　1.2　系统主要特点

　　(1)低功耗

　　①采用低功耗电路设计方法,以低功耗为主要技术指标之一。