基于ARM/LPC2138的简易多功能服务计时器的设计
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摘要：随着我国经济的迅速发展和人们生活节奏的不断加快，时间和效率的观念愈加重要。因此给铁路、银行、邮政、社保等服务窗口提出了高效率的要求，限时完成各种业务以达到提高服务质量的目的从而提升其竞争能力。于是，一种简单实用的服务计时器便应运而生。本文详细介绍一种基于arm/lpc2138[1]的简易多功能服务计时器的软硬件设计方法。
关键词：ARM/LPC2138 服务计时器 主程序 中断程序
中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0091-03
1、前言
Philips公司的32位ARM7微控制器具有强大的存储空间，内嵌32KB片内RAM和512KB的Flash存储器，可在线编程及移植μC/OS-II操作系统，工作可靠。因此硬件选用ARM/LPC2138，配置电源电路、时钟复位电路、存储器电路、键盘电路、液晶接口电路组成一个完整的简易多功能服务计时器。
2、系统功能功能设计
(1)按下计时器time键，机器开始计时，当“耗时”数不断递增，直至和限时数一致时，便连响两次蜂鸣声；随后，“超时”数便开始计时，直至按下完成finish键。(2)在“耗时”或“超时”工作状态，按下停止stop键，机器停止计时，显示器显示实际的服务工作时数，并把操作员的该笔业务所用的服务时间保存到E2PROM AT24C512存储器中。(3)若下一次的服务限时和上次相同，不需重新设定，机器自动从内存中读出限时数。(4)按下清除C键，机器清除“耗时”和“超时”数返回初始状态，按下计时Time键，进入计时状态。(5)按下更正CE键可清除前次输入的内容。(6)输入1-4位数字后再按回车键设置服务限时的分、秒数，机器自动取前两位数作为分钟数，后两位数作为秒数。
3、硬件设计
系统硬件结构图如图1所示。硬件电路主要由ARM控制器LPC2138扩展LCM240128图形液晶模块、AT24C512串行电可擦写存储器、时钟复位电路构成。
4、软件设计
4.1 系统由主程序和定时器中断服务程序组成
主程序主要执行各工作单元初始化、中断设置初始化、显示初始化，显示、测键和键处理等功能，主流程图如图2所示。中断服务程序主要完成时间计数及处理等功能，具体的中断程序不再列出。
4.2 部分程序代码
系统采用ARM嵌入式系统C语言编写[2][3]主程序主要代码如下：
#include
void main(void)
{
Int key=0;
P0=0xff;
Init();
While (1)
{
Display();
Read();
Process();
Subkey();
If key goto keypro
}
Keypro: ….. ; 处理程序省略
}
测键子程序代码如下(用ARM/LPC2138的并行口P0接4×4矩阵键盘，以P0.0－P0.3作输入线，以P0.4－P0.7作输出线)：
Public int key;
void subkey(void)
{
unsigned char temp;
unsigned char i,j;
key=0;
P0=0xff;
P0_4=0;
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=50;i>0;i--)
for(j=200;j>0;j--);
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=1;
break;
case 0x0d:
key=2;
break;
case 0x0b:
key=3;
break;
case 0x07:
key=4;
break;
}
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
}
}
}
P0=0xff;
P0_5=0;
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=50;i>0;i--)
for(j=200;j>0;j--);
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=5;
break;
case 0x0d:
key=6;
break;
case 0x0b:
key=7;
break;
case 0x07:
key=8;
break;
}
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
}
}
}
P3=0xff;
P0_6=0;
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=50;i>0;i--)
for(j=200;j>0;j--);
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=9;
break;
case 0x0d:
key=10;
break;
case 0x0b:
key=11;
break;
case 0x07:
key=12;
break;
}
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
}
}
}
P0=0xff;
P0_7=0;
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=50;i>0;i--)
for(j=200;j>0;j--);
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=13;
break;
case 0x0d:
key=14;
break;
case 0x0b:
key=15;
break;
case 0x07:
key=16;
break;
}
temp=P0;
temp=temp & 0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp & 0x0f ;
}
}
}
}
5、提高系统可靠性的措施[4]
为了提高系统的可靠性，主要采用如下措施：
(1)设计可靠的上电复位电路；(2)采用电源滤波技术；(3)软件冗余技术；(4)中断陷阱俘获技术。
6、结语
系统采用低电压，低功耗的基于ARM7内核的LPC2138作微处理器配以相应的电路实现了简单实用的多功能服务计时器的设计，工作稳定可靠，有较强的使用和推广价值。
参考文献
[1]周立功等.深入浅出ARM7_LPC213x_214x[M].北京航空航天大学出版社.
[2]候殿有ARM嵌入式系统开发基础：基于ARM9微处理器C语言程序设计[M].清华大学出版社.
[3]姜换新.ARM嵌入式系统C语言编程[J].计算机应用与软件,2003.10.
[4]任晓荣.单片机系统可靠性设计[J].计算机测量与控制,2003.8.