MAXQ3210的特性及其監(jiān)視功能包含2kB EEPROM程序存儲器、128字節(jié)EEPROM數據存儲器、64字節(jié)RAM存儲器。其內置的9V穩(wěn)壓器簡化了電池供電電路。它也為其他電路元件輸出5V電源。在調試方面，它用內置的JTAG調試引擎取代了昂貴的外部仿真器。

MAXQ3210集成了用于的外圍部件。當環(huán)境條件不安全和發(fā)生變化時，它能夠通過壓電喇叭驅動器和大電流LED驅動器等外圍部件進行告警。這些外圍部件在簡單的保安系統(tǒng)、煙霧警報器、溫度監(jiān)視器和等應用中很實用。

此外，MAXQ3210為環(huán)境監(jiān)視電路提供了多種接口選項。其內部的電壓比較器可以監(jiān)視外部電路輸出的隨外部環(huán)境變化的電壓值。其外部電路可以很簡單，比如測量溫度的熱敏電阻；也可以較復雜，比如測量電容充電時間的斜率式模數轉換器()。

除了電壓比較器外，MAXQ3210也可以通過數字I/O口監(jiān)視外部電路。例如，當環(huán)境條件超出范圍時，外部監(jiān)視電路可以通過中斷引腳向MAXQ3210發(fā)送中斷請求信號。MAXQ3210也可以使用串行通信協(xié)議，通過數字I/O口與測量距離和照明情況的外部IC電路進行數據傳輸。

監(jiān)視系統(tǒng)的軟件架構通常，為MAXQ3210編寫的應用程序都很簡短，足以用MAXQ匯編語言編寫。下面列舉的應用程序用MAX-IDE工具包編寫。MAX-IDE是一個由Dallas Semiconductor免費提供的開發(fā)環(huán)境，為MAXQ系列微控制器提供了一個匯編和調試環(huán)境。圖1示出了一個環(huán)境監(jiān)視應用的基本架構。

圖1. MAXQ3210的環(huán)境監(jiān)視主程序循環(huán)在大部分時間內處于休眠狀態(tài)，定期喚醒后去讀取并分析傳感器輸出。

啟動后，微控制器首先要經過一個初始化過程，將相關寄存器和配置位按照應用要求進行設置。如果微控制器初次加電，可能還需要一些額外的操作，例如制造商設定的一些測試和配置。經過初始化和加電檢測后，應用程序進入主循環(huán)體，開始測量和響應外部環(huán)境的變化。首先，應用程序通過電壓比較器或數字I/O口讀取環(huán)境信息，并分析環(huán)境條件是否超出范圍。接下來，進行系統(tǒng)診斷，如檢測外部電路、測量電池電壓、核實存儲在數據EEPROM中的永久性故障信息等等。隨后，應用程序檢查狀態(tài)信息，其中包括告警(如低電池)和提示信息(如溫度過高)。如果環(huán)境情況要求執(zhí)行一些動作，有以下一些選項我們將在下面討論：驅動喇叭發(fā)聲，使LED閃爍，通過I/O引腳和其他設備通信，或者簡單地把告警信息存入數據EEPROM以便后續(xù)分析。

簡單的監(jiān)視應用軟件可以下載為開發(fā)環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)而編寫的簡單應用程序。該程序是在MAXQ3210評估工具上編寫和測試的。一個按鈕被用來切換告警和正常狀態(tài)。喇叭發(fā)聲表示告警。

該環(huán)境監(jiān)視應用的主循環(huán)體在下面幾段中給出。用于環(huán)境監(jiān)視的狀態(tài)機非常簡單：獲取傳感器輸出并分析它是否超出了某種門限(溫度太高，空氣中煙霧濃度太大等)。如果超出邊界，則發(fā)出告警。

其中的SelfTest為系統(tǒng)診斷子程序。系統(tǒng)診斷子程序用于監(jiān)視電池電壓和外部電路的異常情況。在SelfTest中也很適合實現一個計時器，用它來跟蹤MAXQ3210投入運行的時間，從而計算外部傳感器系統(tǒng)的工作壽命。

該應用程序說明了MAXQ微控制器外圍部件的易操作性，以及如何節(jié)省代碼的存儲空間和執(zhí)行周期。例如，僅需用一個單比特來開關喇叭。

電源管理功耗是環(huán)境監(jiān)視應用中最為重要的一個因素，因為它通常是由電池供電的。MAXQ3210提供低功耗停止模式和電池欠壓監(jiān)視器。

定期檢測外部環(huán)境條件時，應用程序可以用兩種方式喚醒處于低功耗停止模式的MAXQ3210，使其執(zhí)行代碼。這兩種方式分別是外部中斷或定時器喚醒。在等待外部電路觸發(fā)條件的應用中，外部中斷方式比較合適。比如，在等待開門或熱敏電阻上的壓降超出門限時，就應該采用外部中斷。

喚醒定時器是另外一種使MAXQ3210脫離停止模式的方式。喚醒功能在前面的應用案例中已有討論：外部監(jiān)視電路喚醒MAXQ3210，使其檢測外部環(huán)境條件，必要時進行響應，然后再返回到停止模式。圖2示出了這種工作方式的電流消耗模式。從中可以看出，在大部分時間內，MAXQ3210微控制器處于低功耗休眠模式。當MAXQ3210從休眠模式醒來后電流消耗增大。此時正是高性能MAXQ核的用武之處。MAXQ3210能夠更快地完成任務，在高功耗狀態(tài)下停留的時間更短，而更多的時間處于低功耗休眠模式。

圖2. 監(jiān)視應用程序在大部分時間內休眠以節(jié)省功耗，它定期醒來并快速運行。

由于電池是大多數監(jiān)視應用中的關鍵部件，檢測電池是否快用完很重要。通過檢測一個寄存器狀態(tài)位來判斷電池電壓是否低于門限。這個門限被固定于7.7V，這正是9V電池瀕臨耗盡時的電壓。在這個電平下，電池還有一定的電量，可保障MAXQ3210繼續(xù)運行一段時間。低功耗應用系統(tǒng)，比如煙霧警報系統(tǒng)，可以在電池電壓低于門限后工作幾天或幾周，并不斷發(fā)出低電壓告警信號。

數據EEPROMMAXQ3210的128字節(jié)數據EEPROM極大地方便了應用程序，可使應用程序存儲永久性的配置和狀態(tài)數據，即使在電源失效或去掉電池后也可保持這些數據。永久性數據存儲可用于以下這些目的。

改進性能。稍微不能滿足性能指標要求的系統(tǒng)(比如，測距儀測量的距離稍微偏短)可以存儲永久性配置信息，以使軟件能夠補償外部電路的偏差。這種措施可以使已被棄用的設備被重新利用或出售。

動作配置及用戶化。MAXQ3210應用系統(tǒng)可以按照特定環(huán)境或用戶的要求定制。比如，系統(tǒng)可以被配置為大型網絡的一部分，當測量值超過門限時，該系統(tǒng)不但自己鳴喇叭告警，而且還可向其他設備發(fā)出警報。通過配置，生產廠家可以使能或禁止這種網絡功能。

工作期限。用于環(huán)境監(jiān)視的傳感器和測量電路可能會隨著使用期限而劣化。通過修改EEPROM中的數據，應用程序可以確定電路必須被替換的時間。比如，在使用5年后，監(jiān)視系統(tǒng)可以自動禁止自己工作，并通過鳴喇叭或點亮LED提示自己不能再工作。

環(huán)境監(jiān)視應用火災和煤氣警報器等住宅安全系統(tǒng)是典型的環(huán)境監(jiān)視應用。MAXQ3210完全可以實現這些功能，但是它比煙霧警報專用微控制器更通用。利用本文前面介紹的環(huán)境監(jiān)視程序架構，可以開發(fā)出各種應用系統(tǒng)。在下面列舉的安全應用中，有些應用是為了防止或減少公司或家庭的損失，其余的應用是為了方便用戶。

為了防止家庭或辦公室遭受水災，可以為地下室安裝水位監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以利用濕度傳感器或類似于衛(wèi)生間沖洗水箱的裝置來檢測水位。當水溢出或超過一定水位時，傳感器或浮漂觸發(fā)外部中斷，MAXQ3210鳴喇叭，發(fā)出警報。此外，MAXQ3210可以和公司或家庭網絡通信，把警報發(fā)給公司或家庭成員。

溫度監(jiān)視是另一種可能的應用。超市冰柜或運輸車冷凍車廂內的溫度不能過高。為此，可以用簡單的熱敏電阻和MAXQ3210構成監(jiān)視系統(tǒng)。當冷卻器內的食物溫度超過安全界線時，系統(tǒng)發(fā)出警報。這種監(jiān)視系統(tǒng)有許許多多的用途，比如，用于監(jiān)視網絡設備、實驗室設備、保藏藝術品、飲料以及其他易腐爛物品的溫度。

監(jiān)視應用的目的也可能是為了方便用戶。當寵物、小孩或入侵者進入家庭的禁區(qū)時，由MAXQ3210構成的可以向主人發(fā)出警報。當然，該檢測器應該可以通過按鈕來開關。

MAXQ3210也很適合實現一個輔助泊車裝置。它可以根據距離探測電路測量的距離使喇叭發(fā)出不同的警報聲音。這種系統(tǒng)需要一些配置和智能處理。在車庫內停車時，系統(tǒng)能夠幫助車主防止碰撞墻壁，但用戶并不希望他們從探測電路前面走過時系統(tǒng)鳴喇叭警告。為此，可用軟件實現延遲，當系統(tǒng)初次探測到移動時，軟件可以讓系統(tǒng)等待兩秒鐘看是否有進一步的移動。若無，這可能是有人在傳感器前面走動。也可以通過按鈕來開關系統(tǒng)；這樣可以避免用戶在車庫內工作時系統(tǒng)不斷地發(fā)出警告。

評估工具MAXQ3210評估工具(EV kit)是開發(fā)原型應用系統(tǒng)的理想平臺(參見圖3)。它使用9V電源或電池，用兩個按鈕分別來復位和產生中斷信號，用一個10針JTAG接頭訪問硬件調試程序，可以顯示和調整MAXQ3210的寄存器、存儲器和堆棧。I/O引腳由一個便利的2 x 20針接頭引出，靠近原型區(qū)以便于測試外部電路。

板上壓電喇叭和LED可被用作應用中的測試信號和發(fā)生設備。默認狀態(tài)下，壓電喇叭輸出經過阻尼的聲音―響亮，但不刺耳。也可通過跳線來短路阻尼電路，使喇叭發(fā)出最強的85dB音量。

MAXQ3210評估工具可以配合MAX-IDE使用。它支持MAXQ3210的硬件調試引擎，可進行源代碼級的調試和監(jiān)視內存。

圖3. MAXQ3210評估工具配備有壓電喇叭、LED和9V電池座，支持完整的應用開發(fā)。

MAXQ3210的優(yōu)點總結如上所述，MAXQ3210在環(huán)境監(jiān)視應用中有諸多優(yōu)點。其中的主要優(yōu)點之一是高集成度。監(jiān)視應用所需的元件基本上都被集成到了芯片上(包括電壓比較器、喇叭和LED驅動器等)，因此省去了不少外部元件。高集成度降低了系統(tǒng)的費用，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了需要測試的元件數量。而且，單片化的方案所需的連線更少，縮短了電路板的測試時間。單片方案也意味著印刷板更小、成本更低。

MAXQ3210的另一個優(yōu)點是高性能，低功耗。單周期MAXQ核和大量的寄存器空間允許應用程序更高效地保存數據并更迅速地執(zhí)行任務。MAXQ3210在更多的時間內處于低功耗休眠模式，而執(zhí)行代碼的時間更少。

最后，MAXQ3210的電池監(jiān)視功能和數據EEPROM便于實現靈巧、自我監(jiān)視的應用。電池快耗盡時器件可警告用戶。此外，系統(tǒng)還可跟蹤其元件的壽命，實現有計劃的設備更新。

結論MAXQ3210是一款MAXQ微控制器的低引腳數實現，用于不需要高檔微控制器提供的外設的應用。雖然MAXQ3210是環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)的理想方案，但它也是一個通用的、高性能、節(jié)能型微控制器，能夠為許多應用提供智能和互動能力。

值得注意的是，雖然本文只討論了MAXQ3210在環(huán)境監(jiān)視中的應用，實際上它的應用范圍要廣闊得多。利用其數據EEPROM、支持捕獲、比較和PWM操作的16位定時器、以及高性能MAXQ微控制器核，MAXQ3210可以應用在許多領域。