专利名称：基于单片机控制的电子记簿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测绘数据记录技术领域，尤其涉及一种基于单片机控制的电子记簿器。
背景技术：
目前，在测绘作业中水准测量是不可或缺的一个环节，目前的水准记录主要有两 种方法第一种方法是原始的手工记录方式，这种记簿方式与数据的后期自动化处理之间 存在缝隙，因为写在手簿上的数据要进行后期处理，必须经过数据录入这一环节，这不但 增加了水准测量的周期，而且容易产生人为造成的意外错误；第二种方法是以掌上电脑 (PDA)或PC-1500为程序载体，在其上开发水准记簿程序，这种方式除了成本较高外(PDA的 价格在2500-3000元，PC-1500的价格在2500元左右)，在意外断电情况下还往往会造成数 据丢失，所以开发一款具有显示、输入、存储功能，且价格低廉、实用的低功耗电子记簿工具 势在必行。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于单片机控制的电子记簿器，以实现野外测绘作 业时数据记录的可靠、方便、快捷。为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案电源管理单元、单片机控制单元、数据存储单元、液晶显示单元、数据串行传输单 元和键盘输入单元，其中单片机控制单元采用AT89C52芯片构成，数据存储单元采用E2PROM 存储器24C256芯片构成。所述电源管理单元由开关电路、稳压电路、复位监测电路组成，所述稳压电路采用 MAX639芯片构成，所述复位监测电路采用IMP813芯片构成。所述E2PROM存储器24C256芯片通过串行时钟输入端SCL和串行数据读写端SDA， 与所述单片机AT89C52芯片电连接，完成数据读写。所述IMP813芯片的第1引脚、第2引脚、第8引脚均接电源输入端VCC，第3引脚接 地，第4引脚接电阻Rl与R2对电池电源采样，第5引脚接单片机89C52的第12引脚INTO， 作为单片机的外部中断输入，第6引脚WDI接单片机89C52的第16引脚WR，第7引脚RST 接单片机89C52的第9引脚RESET。所述24C256芯片的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚均接地，第8引脚接 电源VCC，第5引脚SDA接单片机89C52的第1引脚Pl. 0，第6引脚SCL接单片机89C52的 第2引脚Pl. 1，第7引脚WP接单片机89C52的第3引脚Pl. 2，其中SDA引脚通过上拉电阻 R3接电源VCC。本实用新型具有以下优点和积极效果1)硬件电路简单、体积小巧、能耗低、数据记录和转存方便、便于携带和价格低 廉；[0012]2)可在测绘生产中减少野外劳动强度，增加采集数据的准确性，提高测绘生产效率。
图1是本实用新型的开关电路原理图。图2是本实用新型的稳压电路原理图。图3是本实用新型的复位监测电路原理图。图4是本实用新型的数据存储单元电路原理图。图5是本实用新型的系统软件流程图。
具体实施方式
下面以具体实施例结合附图对本实用新型作进一步说明本实用新型提供的基于单片机控制的电子记簿器，包括电源管理单元、单片机控 制单元、数据存储单元、液晶显示单元、数据串行传输单元和键盘输入单元，其中单片机控 制单元采用AT89C52芯片构成，数据存储单元采用E2PROM存储器24C256芯片构成。该基于单片机控制的电子记簿器功能主要有128*64液晶显示、触摸开关输入、 32KB存储容量，数据的串口输出到电脑，弥合在测绘生产过程中，由普通数据到电子数据的 直接转换。电源管理单元由开关电路、稳压电路、复位监测电路组成，该单元对电池的电压进 行实时监测，为系统提供一个稳定的5V电源。开关电路如图1所示，它包括+E电池电压输 入端，+V开关电路的输出电压端为MAX639提供电源，VCC是MAX639的电压输出为整个系统 提供稳定在4. 75至5. 25V的工作电压，/SffI为触摸开关端，/SffO与单片机89C52第13引 脚相连，PK与单片机89C52第17引脚相连，通过单片机对PK引脚控制和对/SWO的状态采 样来完成对开关电路的软开关作用；Ql为PNP型开关三极管8550，Q2和Q3为两个NPN型 的开关三极管9013。其工作过程可简析为当+E等于+9V整个电路处于不工作状态，按下按键/SWI使Ql处于饱和导通状态， +V等于+E，为稳压芯片MAX639供电，VCC正常输出为+5V，并由单片机89C52置PK为低电 平，使Q3截止，Q2导通，则Ql维持在导通状态，且/SWO为高电平作为单片机89C52的中断 输入信号。当整个电路处于正常工作时，如果希望关断整个电路，则可按下按键/SWI，置/ SffO为低电平，通过单片机89C52置PK为高电平，此时Q3导通，Q2截止；当松开按键/SWI 时，整个系统的工作电源被切断。稳压电路如图2所示，采用高精度稳压芯片MAX639，其工作过程可简析为第6引 脚和第8引脚接输入电压+V，第3，4和7引脚接地，第1引脚为输出端接VCC ；第5引脚为 电压输出反馈端；输入电压+V经MAX639降压，二极管D6(型号为IN5819)稳压，电感Li， 电容C7、C8、C9和ClO滤波后，通过第1引脚输出电压VCC。复位监测电路如图3所示，其工作过程可简析为复位监测主要是通过芯片 IMP813来实现，第4引脚/PFI用于对电源电压进行采样，当电源输入电压低于6. OV时，第 7引脚RST输出有效电平使单片机89C52复位；还可通过第6引脚WDI端输入有效电平，直接使系统复位。 复位监测电路的电连接为芯片IMP813的第1引脚、第2引脚、第8引脚接均接电 源输入端VCC，第3引脚接地，第4引脚接电阻Rl与R2对电池电源采样，第5引脚接单片 机89C52的第12引脚INTO，作为单片机的外部中断输入，第6引脚WDI接单片机89C52的 第16引脚WR ；第7引脚RST接单片机89C52的第9引脚RESET。通过Rl和R2的分压使 IMP813的PFI端输入电压采样由1. 25V正常工作电压提高到6V，提高工作电压的门限，保 证MAX639的输入电压不低于6V，否则由第7引脚输出有效电平使系统复位。数据存储单元电路如图4所示，其工作过程可简析为采用具有数据掉电保护功 能的串行E2PR0M存储器24C256进行数据存储，它主要通过一根串行时钟输入端SCL和串 行数据读写端SDA与单片机89C52连接，完成数据读写，它采用按页面为64字节写入模式， 以提高芯片的读写速度，32KB的存储量能满足在野外测绘作业需要，数据存储单元只采用 一片24C256，故24C256的片选端AO，Al, A2接均地。芯片24C256的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚均接地，第8引脚接电源 VCC，第5引脚SDA接单片机89C52的第1引脚Pl. 0，第6引脚SCL接单片机89C52的第2 引脚Pl. 1，第7引脚WP接单片机89C52的第3引脚Pl. 2，其中SDA引脚通过上拉电阻R3 接电源VCC，以防止SDA引线过长产生分压，使存储芯片无法写入。单片机控制单元采用一款低功耗、高性能8位单片机AT89C52作为系统的核心器 件，完成对数据存储单元、液晶显示单元、数据串行传输单元和键盘输入单元操作和管理。系统的软件流程如图5所示，涉及数据的存储、传输、操作界面显示等功能，程序 执行分为新建文件，记录，传输和清除数据四个部分。新建文件只是对当天的测量情况如对数据站数的编号，数据等级，天气情况，成像 情况，记录者，观测者，前尺基差和后尺差进行记录，并创建新文件。记录是整个程序中最为 复杂，它主要完成对水准数据的记录，并对数据是否符合要求进行判断，水准的测量分为三 等，每一等对应着不同的参数要求。
权利要求一种基于单片机控制的电子记簿器，其特征在于，包括电源管理单元、单片机控制单元、数据存储单元、液晶显示单元、数据串行传输单元和键盘输入单元，其中单片机控制单元采用AT89C52芯片构成，数据存储单元采用E2PROM存储器24C256芯片构成。
2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的电子记簿器，其特征在于所述电源管理单元由开关电路、稳压电路、复位监测电路组成，所述稳压电路采用 MAX639芯片构成，所述复位监测电路采用IMP813芯片构成。
3.根据权利要求1或2所述的基于单片机控制的电子记簿器，其特征在于所述E2PROM存储器24C256芯片通过串行时钟输入端SCL和串行数据读写端SDA，与所 述单片机AT89C52芯片电连接，完成数据读写。
4.根据权利要求2所述的基于单片机控制的电子记簿器，其特征在于所述IMP813芯片的第1引脚、第2引脚、第8引脚均接电源输入端VCC，第3引脚接地， 第4引脚接电阻Rl与R2对电池电源采样，第5引脚接单片机89C52的第12弓丨脚INTO，作 为单片机的外部中断输入，第6引脚WDI接单片机89C52的第16引脚WR，第7引脚RST接 单片机89C52的第9引脚RESET。
5.根据权利要求3所述的基于单片机控制的电子记簿器，其特征在于所述24C256芯片的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚均接地，第8引脚接电源 VCC,第5引脚SDA接单片机89C52的第1引脚Pl. 0，第6引脚SCL接单片机89C52的第2 引脚Pl. 1，第7引脚WP接单片机89C52的第3引脚Pl. 2，其中SDA引脚通过上拉电阻R3 接电源VCC。
专利摘要本实用新型涉及测绘数据记录技术领域，尤其涉及一种基于单片机控制的电子记簿器。本实用新型包括电源管理单元、单片机控制单元、数据存储单元、液晶显示单元、数据串行传输单元和键盘输入单元，其中单片机控制单元采用AT89C52芯片构成，数据存储单元采用E2PROM存储器24C256芯片构成。本实用新型硬件电路简单、体积小巧、能耗低、数据记录和转存方便、便于携带和价格低廉，可在测绘生产中减少野外劳动强度，增加采集数据的准确性，提高测绘生产效率。
文档编号G01C9/00GK201589626SQ200920289238
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者杨春全, 陈分雄 申请人:中国地质大学(武汉)