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一、关于瞬间掉电存储
瞬间掉电存储数据，是工业或民用设备一个重要的功能，比如生产流水线的自动出品计数、开关寿命检测仪器等。这些都要纪录临时数据，有些甚至不能出现一个漏掉的数量，更不允许因突然停电而丢失全部数据。
单片机运行时的数据都存在于RAM（随机存储器）中，在掉电后RAM 中的数据是无法保留的，那么怎样使数据在掉电后不丢失呢？这就需要使用EEPROM 或FLASHROM 等存储器来实现。在传统的单片机系统中，一般是在片外扩展存储器，单片机与存储器之间通过IIC 或SPI 等接口来进行数据通信。这样不光会增加开发成本，同时在程序开发上也要花更多的心思。
而在51系列单片机中，STC系列单片机大都有eeprom（其实是采用IAP 技术读写内部FLASH来实现EEPROM），不再像以前用AT89C5X单片机那样只能依懒AT24XX或其它存储器，而且STC自身带的eeprom比外部存储器读写的速度更快、使用更方便。以下就是笔者采用STC89C52单片机，制作成功并已经应用到厂家自动生产线上，用于控制流水线和计数（电路见下图）。电路加了一个掉电检测触发中断在几十毫秒时间内完成eeprom的实时数据写入。
有的朋友就说了，根本不需要什么掉电检测，只需每计到一个数就让单片机写入eeprom更新数据就行了...
这种想法是不对的，一般初学者或只是玩玩单片机的人可能会这样说。
比如：生产线出品的商品每天有成千上万个数量，你能计一个数就插写一次eeprom？要知道eeprom的插写寿命官方公布是10万次（有的朋友说测试有几百万次）。如果每天数千次，单片机连续工作最多几月eeprom寿命就game over了 。类似在程序中循环反复读写eeprom只能适合开关机次数等频率不高的场合。
所以，对于计数频率较高的场合，我们只需做到掉电存储（或者说关机会自动储存）就行了，这样单片机每天只需进行一二次插写，您就不用关心寿命问题了。这样，我需要加一个掉电检测电路和一个大容量的电容即可。部分朋友用到电压监控/复位IC－IMP810等－只有3个管脚、简单，我个人没用过，不过下面是我用358做比较器－经测试和现应用到设备上的，已经工作了一年多。
二、电路原理简介
1) 工作中T0（P3.4）用作外部计数、LCD1602用作显示计数值；
2) 当因掉电（或关机）7805输出低于3.5V时（比较值R4可调），此时单片机和LM358由C7短时供电，供电时间数十毫秒或以上即可（当然C7容量越大供电时间越充足）。这样LM358才有足够时间触发INT0去写eeprom。eeprom读一个字节、编程一个字节、擦除一个扇区分别用时10us、60us、10ms。
注：STC89C52RC官方标注最低工作电压为3.4V
3) P3.3启动/停止按键：按一下---启动马达/T0开始计数、生产流水线运转；再按一次---马达停止/T0停止计数。
4) P3.5显示清零键：用于清除存储的数据和LCD显示。
三、电源设计提示：
在电路中，7805经2个4007后变成约4.3V、并分为两个方向：＋5是提供单片机、LM358电路的和C7电容充电，VCC则是提供单片机外围功耗电路。由于二极管隔离，这样电容C7（2200uF）不会因其它电路快速消耗储存电力（比如LCD电流较大）。也就是说C7是作为掉电短时提供电力的。此电路经实测，C7能提供单片机＋LM358工作电压在不低于3.5V能维持0.2s左右时间，足够时间完成写eeprom 。
四、 功能说明：
  
正在计数 按下了暂停键 完成1万个(自动停止马达和计数，等待重来)
1. 按下P3.3（复合键）启动马达流水线运转和T0外部对产品计数;
2. 再次按下P3.3（复合键）停止马达和计数;
（当停止时计数值保持并执行EEPROM写操作,以防突然停电丢失临时数据）
3. 当自动计满10000个(可修改)时自动停止马达和计数,存储数据LCD保持显示并提示
已完成;当再次按下P3.3时马达流水线又开始运转;这时重新从0开始计数。
5. P3.5键为临时清零键,用于清除显示的数字。
6. 当然突然断掉（或关机）时,INT0触发中断写EEPROM,下次通电会读回参数。
>>适合自动生产流水线产品计数,可确保临时或掉电数据万无一失
>>适合比如某厂家生产线以100、1000、10000个或其它量为单位进行包装!
五、参考程序：
//===========================================================
// 程序名称：T0外部计数0~10000-1602显示＋EEPROM掉电存储
// 实验对象：XY900_USB型单片机开发系统板
// 程序设计：月夜听风 注明出处：www.mcusy.cn
// 单 片 机：STC89C52RC
//===========================================================
#include <reg52.h>
#include<absacc.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//---------------------------------------------
#define DataPort P0 //LCD数据口
sbit RS = P2^5;
sbit RW = P2^6;
sbit EN = P2^7;
uint count; //定义计数/整型
//---------------------------------------------
//sbit cs = P1^0; //测试用
sbit start_stop = P3^3;//启动/停止复合键
sbit Clear = P3^5; //显示清零键
sbit MOTO = P2^0; //马达控制
sbit Warning = P2^4; //计满信号
//---------------------------------------------
uchar code tab0[] = {" MODEL : XY900 "};//显示控制板型号
uchar code tab1[] = {" WWW.MCUSY.COM "};//显示开发网址
uchar code tab2[] = {" Products Count "};//产品计数标题
uchar code tab3[] = {" Q =00000 Pause!"};//显示暂停/等待
uchar code tab4[] = {" Q =00000 Run.. "};//显示计数中
uchar code tab5[] = {" Q =10000 Done!!"};//计满一万个数为包装单位
/////以下EEPROM操作部分摘选了一个网上的/////
/*======================== 定义操作命令 ========================*/
#define RdCommand 0x01 //定义ISP操作
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01 //定义CPU的等待时间
sfr ISP_DATA = 0xe2; //声明寄存器
sfr ISP_ADDRH = 0xe3;
sfr ISP_ADDRL = 0xe4;
sfr ISP_Order = 0xe5;
sfr ISP_TRIG = 0xe6;
sfr ISP_CONTR = 0xe7;
/*---------------------打开 ISP,IAP 功能 ----------------------*/
void ISP_IAP_enable(void)
{
EA = 0; /*关中断*/
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18;
ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime;
ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80; /*ISPEN=1*/
}
/*--------------------- 关闭 ISP,IAP 功能 ---------------------*/
void ISP_IAP_disable(void)
{
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /*ISPEN = 0*/
ISP_TRIG = 0x00;
EA = 1; /*开中断*/
}
/*----------------------- 公用的触发代码 ----------------------*/
void ISPgoon(void)
{
ISP_IAP_enable(); /*打开 ISP,IAP 功能*/
ISP_TRIG = 0x46; /*触发ISP_IAP命令字节1*/
ISP_TRIG = 0xb9; /*触发ISP_IAP命令字节2*/
_nop_();
}
/*-------------------------- 字节读 ---------------------------*/
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr>>8);/*地址赋值*/
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_Order = ISP_Order & 0xf8; /*清除低3位*/
ISP_Order = ISP_Order | RdCommand; /*写入读命令*/
ISPgoon(); /* 触发执行*/
ISP_IAP_disable(); /*关闭ISP,IAP功能*/
return (ISP_DATA); /*返回读到的数据*/
}
//--------------------- 函数名：EEPROM操作 --------------------//
/* -----扇区擦除----- */
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
unsigned int iSectorAddr;
iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /*取扇区地址*/
ISP_ADDRH = (unsigned char)(iSectorAddr>>8);
ISP_ADDRL = 0x00;
ISP_Order = ISP_Order & 0xf8; /*清空低3位*/
ISP_Order = ISP_Order | EraseCommand; /* 擦除命令3*/
ISPgoon(); /*触发执行*/
ISP_IAP_disable(); /*关闭ISP,IAP功能*/
}
/* -----字节写----- */
void byte_write(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)
{
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr>>8); /*取地址*/
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_Order = ISP_Order & 0xf8; /*清低3位*/
ISP_Order = ISP_Order | PrgCommand; /*写命令2*/
ISP_DATA = original_data; /*写入数据准备*/
ISPgoon(); /*触发执行*/
ISP_IAP_disable(); /*关闭IAP功能*/
}
////////以下是LCD1602操作函数////////
//==================函数名：LCD检测忙碌信号======================//
void WaitEnable(void)
{
DataPort = 0xff;
RS = 0; RW = 1; _nop_();
EN=1;
_nop_(); _nop_();
while(DataPort&0x80);
EN=0;
}
//--------------------- 函数名：写命令到LCD ---------------------//
void WriteCommand(uchar Order,uchar Attribc)
{
if(Attribc)WaitEnable();
RS = 0; RW = 0; _nop_();
DataPort=Order; _nop_();
EN = 1;
_nop_(); _nop_();
EN = 0;
}
//--------------------- 函数名： LCD写数据 ----------------------//
void WriteData(uchar dataW)
{
WaitEnable();
RS = 1; RW = 0; _nop_();
DataPort=dataW; _nop_();
EN = 1;
_nop_(); _nop_();
EN = 0;
}
//--------------------- 函数名： LCD初始化 ----------------------//
void InitLcd()
{
WriteCommand(0x38,1); //显示为16*2
WriteCommand(0x08,1);
WriteCommand(0x01,1);
WriteCommand(0x06,1);
WriteCommand(0x0c,1);
}
//--------------- 函数名：显示指定坐标的一个字符 ----------------//
void DisplayOne(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{
Y&=1;
X&=15;
if(Y)X|= 0x40;
X|= 0x80;
WriteCommand(X,0);
WriteData(DData);
}
//--------------- 函数名：显示指定坐标的一串字符 ----------------//
void DisplayList(uchar X,uchar Y,uchar code *DData)
{
uchar ListLength=0;
Y&= 0x1;
X&= 0xF;
while(X<=15)
{
DisplayOne(X,Y,DData[ListLength]);
ListLength++;
X++;
}
}
//================= 函数名：T0和INT0初始化中断函数 ===============//
void InitTime(void)
{
TMOD=0X05;//T0为工作方式1－16位/对外部计数
TH0 = 0; TL0 = 0; //至65536最大
IE = 0;
EX0 = 1;//启用INT0中断
ET0 = 1;//启动TF0中断功能
IT0 = 0;//INT0采用低态触发
EA = 1;
}
//==================== 函数名：LCD显示函数 =======================//
void display()
{
uchar w,q,b,s,g;
w=count/10000+0x30; //万位数
q=count/1000%10+0x30; //千
b=count/100%10+0x30; //百
s=count/10%10+0x30;//个
g=count%10+0x30;
DisplayOne(4,1,w); //万位显示位
DisplayOne(5,1,q);
DisplayOne(6,1,b);
DisplayOne(7,1,s);
DisplayOne(8,1,g);
}
//==========================延时程序==============================//
void delay(uint i)
{
uchar j;
while(i--)//变量i由实际参数传入一个值
for(j=0;j<205;j++);
}
//========================函数名：主函数==========================//
void main(void)
{
char i;
delay(500);
InitLcd(); //调用LCD初始化设置
InitTime(); //调用定时计数器中断函数
for(i=15;i>=0;i--)
{ //以下显示自定义工控板型号信息
DisplayList(i,0,tab0);//第一行
DisplayList(i,1,tab1);//第二行
delay(100);
}
delay(2000);
for(i=16;i>=0;i--)
{ //以下显示等待启动
DisplayList(i,0,tab2);//第一行
DisplayList(i,1,tab3);//第二行
}
TL0=byte_read(0x2000);TH0=byte_read(0x2200);//读回掉电时数据
delay(100);
//-----------以下程序在正常计数时不会执行EEPROM插写操作------------
while(1)
{
//-----开关操作1-----
if(start_stop!=1) //如果启动/停止复合键被按下
{
delay(10);while(start_stop!=1);//防抖;有无放开按键?
if(MOTO!=0) //马达有无动作(回读)?
{
MOTO=0;TR0 = 1;//没有就启动马达和T0
for(i=16;i>=0;i--)
{DisplayList(i,1,tab4);}//第二行显示正在计数中
}
else { //在按下停止时执行写操作(防突然停电)
MOTO=1;TR0 = 0;//否则马达停止,关闭T0
for(i=16;i>=0;i--)
{DisplayList(i,1,tab3);}//第二行显示暂停
SectorErase(0x2000);SectorErase(0x2200);
byte_write(0x2000,TL0);byte_write(0x2200,TH0);//写入临时数据
}
}
//-----开关操作2-----
if(Clear==0)//如果清零键被按下
{TL0=TH0=0;}//计数值临时清零
//-----事件处理-----
if(count==10000) //如果计满了10000个产品数
{
SectorErase(0x2000);SectorErase(0x2200);
byte_write(0x2000,TL0);byte_write(0x2200,TH0);//写入临时数据
MOTO=1; TR0=0; count=TL0=TH0=0;//马达停止/T0停止/寄存器均清零
for(i=16;i>=0;i--)
{DisplayList(i,1,tab5);}//第二行显示已完成预设数
Warning = 0; //蜂鸣器或LED提示！
while(start_stop!=0); //重启键
{delay(10);while(start_stop!=1);}//是否放开按键？
Warning = 1;
delay(100);
}
//-----循环主体-----
// cs=0;delay(10);cs=1;//模仿外部脉冲测试,实际应用请取消
count = TH0*256+TL0; //计数值赋值count
display(); //调用显示函数
}
}
//=================(掉电或关机触发)INT0中断写入EEPROM=======================
//此函数需要掉电检测电路执行操作
void INT_0(void) interrupt 0
{
SectorErase(0x2000); SectorErase(0x2200);
byte_write(0x2000,TL0); byte_write(0x2200,TH0);//写入临时数据
while(1); //什么事也不做
}
程序出处：微控实验网 www.mcusy.cn
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