对于这次单片机的中央处理系统的方案设计,为了满足我们的任务需求,可以采用STM8S003F3P6单片机来承担此次设计的中央处理器。这次基于单片机的制氧机电控系统优化的设计,能够设计成上下位机的模式,上位机是由STM8S003F3P6单片机承担核心,对压缩机和电磁阀的控制让A、B缸的充气时间得到控制,还有处理指令。另外下位机就选用芯片TM1639,用独立按键来控制驱动用作人机对话的数码管(人机交互界面)。
(1) STM8S003F3P6介绍
STM8S003F3P6芯片是ST公司设计生产的一款8位芯片,提供8 KB的闪存程序存储器。具有高性能、稳定性好、价格便宜成本低的特性。该芯片采用了哈佛结构,还集成了多种总线接口的模块,内置了复位电路和晶振电路16MHz和128KHz。此芯片功能强大,包括16个外部中断引脚、5个A/D转化通道、单线调试接口SWIM和DM、捕获/比较和PWM功能,具有独立时钟源的独立看门狗。强大的性能以及便宜的价格就注定该芯片无论是学习开发还是工业生产都能有很好的发挥空间。在中小型家电、工业产品、医疗器具等领域都很适合该芯片的运用。其STM8S003F3P6引脚图如下所示:
(2)TM1639芯片介绍
TM1639芯片是一款带有键盘扫描接口的芯片,主要用于驱动LED显示器。其内部集成了LED驱动,键盘扫描等电路。相比较于传统的依靠加外围电路或用键盘动态扫描的办法可以减少成本以及防止对程序运行速度产生影响。市面上的多数LED驱动控制电路芯片都是价格比较偏高,不利于小型设备的开发,但是TM1639价格便宜,产品大规模去生产时成本也能得到很好的控制。因此,该芯片在用作于一些中小型的设备中会有很好的性价比,例如:电视机、电磁炉、智能冰箱、智能门锁、智能空调等等需要使用数码管显示的设备,如下所示:
(3)继电器SRD-12VDC-SL-C
SRD-12VDC-SL-C继电器是一个国产继电器,是由松乐公司设计研发的,拥有着体积小,工作环境能满足+85℃/+105℃,多种负载可选择的特性。继电器SRD-12VDC-SL-C的实物图如下所示:
(4)总电路
2、软件设计与实现
本次基于单片机制氧机电路控优化设计的运行程序主要使用C语言编写程序,设计成多个模块的方式,程序由主程序、按键控制、信号调理和功率驱动电路等子程序模块组成,在keil5环境里执行程序。通过主函数调用子函数的方式来进行对多个子模块的运用。基于单片机制氧机电路控控系统优化设计的程序主要构件框图如下图所示: