C8051F350低功耗衡器方案

C8051F350应用手记公司于去年底准备上一个新项目，核心芯片要求带16 bit以上ADC的MCU。

当时选择了三种：ADI的ADµ845 带24 bit ADC、Silicon Lab 的C8051F350 带24 bitADC以及XXX公司的YYY芯片带16 bit ADC。

前两种都是Intel 8051内核兼容的，而YYY是XXX公司自行开发的MCU核心。

这三种芯片的ADC都是Δ-Σ型，我们以前都没有用过。

我竭力主张首选ADµ845，理由是开发容易上手，而且ADI公司产品性能优异。

然而公司最终决定选YYY芯片。

接下来的研发工作很不顺利，首先YYY的软件编程需要用SPI接口写入，而XXX公司的器件手册、评估板资料言之不详，费了很大的劲才能对其读写。

此时原定的研发周期已经到期，直接导致了主要研发人员春节后主动辞职。

我接手了该项工作，先对该芯片的ADC性能进行了测试，结果发现其有效分辨率、INL、增益误差都距其手册给出的指标有很大的出入，商务方面的消息也让人寒心，该芯片在国内很难找到供应商，好不容易找到的都要求一次采购一个大包。

这种情况下我坚决要求更换核心芯片。

正在与ADI、TI（补选了其MSC1200系列）的联系过程中，偶然得知C8051F350只要20多元人民币，半年前我们评估时还是$7多啊！马上买了两片，并买下了USB的在线开发调试器，总共才￥300元左右。

F3 50的资料不仅是中文，而且详细给出了内置Δ-Σ ADC的详细性能，包括SINC 3、快速滤波器与RMS噪声、实际分辨率、无噪声分辨率和字输出率关系的详细数据表，确实让开发人员对F350的ADC性能完全有了把握。

在一周内完成了评估板印刷板的设计、生产、测试，测试结果很让人满意，在10Hz的字速率下，ADC输出稳定在19位。

内建的PGA、VREF稳定性都不错，ADC线性也很好，唯一不足是VREF不是准确的2.5V，不过只要它稳定，修正时乘上一个常系数得到的结果还是很精确的。

C8051FF330D单片机程控恒流源设计设计概述：C8051FF330D单片机程控恒流源是一种通过单片机控制的电流源，用于对电路进行恒流驱动。

该设计采用C8051FF330D单片机作为控制主控芯片，通过主控芯片控制外部电路的电流输出。

设计中包括电流采样电路、恒流驱动电路和主控芯片控制电路。

一、电流采样电路设计电流采样电路用于采集被控电路的电流值，并将电流值转换为电压信号，供后续的主控芯片进行处理。

电流采样电路的设计要求采集准确度高、波动小。

一种常用的电流采样电路设计方案是使用电流互感器和运算放大器。

电流互感器将被控电路的电流传感变为电压变化，运算放大器将电压放大并转化为适合单片机ADC输入的电压范围。

二、恒流驱动电路设计恒流驱动电路用于将主控芯片输出的数字信号转换成恒定的电流驱动被控电路。

设计中，可以使用二极管和电阻串联的方式实现电流的恒定驱动。

通过改变电流采样电路采集到的电流值，主控芯片可以根据设计要求来调整电阻的电压，进而变化电流。

三、主控芯片控制电路设计主控芯片控制电路设计中，C8051FF330D单片机作为主控芯片，通过控制IO口来实现对恒流驱动电路的控制。

设计中，单片机需要采集电流值，并通过内部定时器，进行控制算法的运算，然后控制IO口输出相应的数字信号，以实现对恒流驱动电路的控制。

四、软件设计在主控芯片控制电路设计中，软件设计起到了至关重要的作用。

主要包括控制算法的设计、定时器的设置和IO口的控制。

控制算法的设计中，可以根据实际需求采用PID控制或者其他的控制算法，根据电流采集到的数值进行判断和调整。

定时器的设置主要涉及到控制算法的执行周期，根据实际需求进行设置。

IO口的控制主要用于触发恒流驱动电路的开关，根据控制算法的输出结果进行控制。

五、系统性能评估在设计完成后，需要对系统进行性能评估，包括电流采样电路的准确度、恒流驱动电路的稳定性和主控芯片控制电路的控制精度。

通过实际的电流输出和实际需求进行对比，评估系统的性能是否满足设计要求。

基于C8051F350单片机的智能仪表设计与实现焦震;陈鹏;刘海山;樊茜;丁怀龙;杨帆【摘要】In order to satisfy the need of the instruments in industry field,we designed a new instrument,which treat the C8051F350 micro controller as the core control devices.The system can measure the analog signal from 1 V to 5 V,4 to 20 mA,RS232 and RS485 digitalsignal also can be measured,it realized "one instrument,many applications".OLED was adopted and the ability to adapt to the environment is better compared with LCD.It can stand the temperature from-40 to 85 degrees and it is consistent with the industry field.The hardware was simple,intuition,accurate,universal and so on.The practical application shows that the instrument works stable,display accurate and reach the purpose of designer.%为满足工业现场对仪器仪表的需求,提出了一种以C8051F350单片机为核心控制器件的智能仪表设计方案,该仪表系统可以测量传感器输出的1～5 V、4～20 mA的标准模拟信号以及RS232和RS485数字信号,实现“一表多用”;仪表采用OLED显示屏,相比于液晶屏环境适应性更强,可耐受的温度区间达到-40～85摄氏度,仪表的工作温度范围更大,符合工业现场的应用要求;该系统设计简单、显示直观、准确、通用性强,实际应用表明,该仪表工作稳定、显示精度较高,达到了设计要求.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2018(026)008【总页数】5页(P173-177)【关键词】单片机;OLED显示屏;模拟信号;数字信号【作者】焦震;陈鹏;刘海山;樊茜;丁怀龙;杨帆【作者单位】北京精密机电控制设备研究所北京 100076;北京精密机电控制设备研究所北京 100076;北京精密机电控制设备研究所北京 100076;北京精密机电控制设备研究所北京 100076;北京精密机电控制设备研究所北京 100076;北京精密机电控制设备研究所北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TN702传感器按输出信号的性质可以分为数字型传感器和模拟型传感器，与此对应，仪表的输入信号也有数字信号和模拟信号两种类型；传统的模拟式仪表其原理和制造工艺已经非常成熟，它能够直观的反映被测量的结果和变化过程，但其显示精度完全取决于仪表内部各功能部件的精密性和稳定性水平，精度较低，功能也比较简单；数字仪表是电子技术、计算机技术与精密测量技术相结合的产物，相比于传统的模拟仪表，它响应速度更快、精确度更高，而且更便于与计算机之间的数据交互；智能仪表是在数字式仪表的基础上发展起来的[2-4]，方案中的智能仪表内嵌C8051F350单片机，使其具有更强的数据存储、运算和逻辑判断能力。

基于C8051F系列单片机的低功耗设计■海军工程大学 赵志宏　李小珉　陈冬　摘　要着重介绍C8051F系列单片机功耗的计算方法及系统低功耗设计的策略,内容包括有关的内部和外部振荡器、CPU的电源管理模式、系统的时钟频率,工作电压对系统功耗的影响,以及如何合理地配置它们来降低功耗。

最后,给出有关数据采集系统的设计实例。

　关键词C8051F　单片机　低功耗　电源管理引　言在控制终端系统设计中,当系统要求整体功耗偏低时,C8051F系列单片机是一个最佳的选择。

它们拥有灵活的时钟硬件,使系统能够方便地在高效运作模式与低功耗模式间进行转换,智能的电源管理模式能够在正常工作及待机状态自由切换,从而降低整个系统的能量损耗;当工作频率低于10k Hz时,时钟丢失检测器(MCD)能够引发系统产生复位,确保系统工作的安全可靠。

1　C8051F各部分组件的功耗当一个系统对功耗要求严格时,可以在硬件电路建立前首先粗略计算一下整个系统所需的功耗。

由于C8051F 系列单片机为数模混合SOC系统,能够实现整个设计的大部分功能,因此整个设计系统的功耗将主要集中在C8051F系列单片机的能量消耗上。

整个单片机系统的功耗应该由4部分组成:振荡器功耗、数字设备功耗、模拟外设功耗及I/O端口功耗。

振荡器功耗包括内部振荡器的功耗以及外部振荡器功耗。

数字设备能量消耗主要由CPU的工作模式、工作电压及系统时钟频率决定。

温度与数字外围设备对数字设备的功耗影响很小。

模拟外围设备功耗主要包含ADC、电压基准VREF、温度传感器、偏压发生器及内部振荡器。

比较器也有少量的能量损耗。

1.1　振荡器功耗分析外部振荡器具有很高的可配置性,为系统设计者提供了多种选择。

时基信号可以从外部CMOS电平时钟源、晶振或陶瓷谐振器、RC组合电路或外部电容获得,每一种方法都有各自的优势。

由于振荡器可以灵巧地在各种方式中转换,因此可以通过改变振荡器来降低功耗。

对外部振荡器来说,外部CMOS时钟、电容和RC网络都能够提供较低的振荡频率。