四位单片微机MSM5o52是CMOS的微处理器,内部由逻辑运算单元、晶体振荡电路、定时器、ROM、RAM、热敏电阻计测电路、LCD驱动电路、蜂鸣器驱动电路等构成,是一个低电压(1.SV)、低耗电的单片微机芯片。适用于干电池驱动,广泛地应用于计时、测温、医用温度计测等多种用途。以下介绍应用该芯片开发的时钟温度计。
一、MSMSO52的性能和结构
·ROM容量为128ow()RDSxBITS;
·RAM容量为62只4BIrS;
·I/O口:输入口为2只4BITS;
输出口l火4BITS+1又IBITS;
蜂鸣器输出IBITS;
·LCD驱动为26段又2;
·内藏热敏电阻A/D转换电路(频率计数法);
·定时器可定时62.5毫秒和1秒;
·基本指令42条,一条指令执行时间为122.1毫微秒;
·振荡频率32.768KHZ;
·有暂停和低耗电功能;
·供电电压为1.SV。
图1表示MSM5o52的内部结构框图和引脚图。

二、四位单片微机时钟温度计的温度计测原理
图2为四位单片微机内部的主要测温电路。该电路由三部分组成,即三端振荡电路、计时和计数器(Bl、BZ和AI、A2)以及控制电路。三端振荡电路可由输出指令选择,将其中的R端连接到标准电阻R,或连接到被测热敏电阻。Bl和BZ用于对分频器输入的16.384KHz时钟信号进行计数,其计数值表示对应的时间基数,Al和AZ用于对三端振荡电路的频率进行计数,控制电路用于AZ和BZ计数,即对AZ和BZ产生进位进行处理。
温度计测的基本方法是利用RC振荡电路,对应于不同的电阻R,其振荡频率不同,通过计测该电路的振荡频率,可以计算出对应的电阻。热敏电阻随温度变化而改变电阻,由计测得到的电阻可以经标度变换成对应的温度。
三端振荡电路的振荡周期为:


这样只要测出计数值Timcx,就能求出R、。表1表示热敏电阻的电阻一温度特性。由于热敏电阻的电阻和温度之间呈现为负指数关系,在进行电阻一温度转换时、采用每隔SC进行分段线性化,并使用查表和计算相结合的方法求出对应的温度,从而提高了温度的计测精度。
三、四位单片微机时钟温度计的时钟计测原理
时钟计测原理是利用该芯片的HALT模式(暂停模式)和1秒触发的功能进行计时的。当程序


执行HALT指令后,APU就进入暂停状态,这时暂停程序的执行,但保存RAM和各寄存器的内容,显示继续进行。要从这暂停模式下苏醒,可以采用内部时钟触发方式。这种方式是利用芯片内部的分频器对振荡频率为32.768KHz的系统时钟,进行分频,输出IHz的脉冲,由此IHz脉冲无条件地触发,使CPU从暂停状态苏醒过来,此时继续从原来HALT指令的下一条指令开始执行,由软件对该1秒信号进行计数,对计数值进行时、分、秒的处理,就能得到时间、星期等的数据(由于LCD显示段数的限制年、月、日等数据无法显示),利用LCD显示器显示数字时钟温度计的各项数据。图3表示四位单片微机时钟温度计的软件结构框图
四、四位单片微机时钟温度计的构成和性能
图4表示四位单片微机时钟温度计的硬件构成图。主要有按键输入部分、温度计测部分、液晶显示部分等组成。
按键输入部分由MSM5o52的输入口S所组成,用于接受用户的时钟设定、报时设定、报警温度设定等。按键Kl用于选择时钟有关的功能,KZ用于选择报时、报警温度设定,个和令健用于调整数据。KI是循环功能选择,每按一次进入一个功能,同时相应的数据闪烁,此时再按个和十键就增加或减少对应的数据。其功能为分*,时一星期~分设定等。按一次KZ进入报时设定,此时闪烁显示报时标志,再按l选择时、分、再用个和十选择所需的时间。按一二次KZ选择报警温度设定.此时闪烁显示原来的报警温度。再用个和今选择所需的温度。在每项选择中.每隔十秒没有按键就返回。每隔一秒计测一次温度。
此外,拨动开关用于选择摄氏温度和华氏温度.以及调试电池电压等。
四位单片微机时钟温度计的温度计测范围为+SOC—一9.gC,精度为士。.SC。
五、结论
采用日本冲电气公司的四位单片微机MSMSO52开发的计时、测温装置体积小、结构简单、耗电小、计时侧温准确、价格低、使用一节电池就能工作。所以能广泛适用家庭、办公室等场所使用。利用该芯片还能开发计时、测温度、测湿度、医用体温计测,家用电器的温度控制等领域。





