一種基于msp430和nrf401的家用射頻無線自動抄表系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2025-08-04 13:05本頁面
【正文】 4 系統(tǒng)的低功耗設(shè)計 系統(tǒng)中MSP430在等待時處于LPM1狀態(tài)。在此狀態(tài)下，Vcc=3V時工作電流低于50μA。系統(tǒng)中的485芯片使用MAXIM公司的MAX3485，在關(guān)斷模式下，所需電流小于1μA。系統(tǒng)低功耗設(shè)計的重點是nRF401的控制。當(dāng)它處于接收狀態(tài)時，工作電流為10mA左右，如果始終處于接收狀態(tài)，整個系統(tǒng)的功耗就會過大，電池的電量將會很快耗盡。所以應(yīng)盡量使nRF401處于休眠狀態(tài)。但是休眠狀態(tài)中的nRF401是無法收到數(shù)據(jù)的。為了解決這個矛盾，可使nRF401間歇性地工作在接收狀態(tài)。nRF401從休眠到接收狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時間為3ms，所以處于接收狀態(tài)的時間不能少于3ms；因為nRF401處于接收狀態(tài)，并且空中無有效信號時，會有雜波干擾，所以正常喚醒至少需要收到兩個字節(jié)的喚醒碼。因為本系統(tǒng)使用9600的波特率，發(fā)送兩個字節(jié)，加起始位與停止位共20bit。為了確保能夠喚醒，應(yīng)再適當(dāng)延長。本系統(tǒng)使用8ms。處于休眠的時間因儀表抄送反映速度的要求而定。如儀表反映時間要求不嚴(yán)格，可加長處于休眠的時間，以便進(jìn)一步降低功耗。本系統(tǒng)使用的周期為1s。上層模塊抄表需要喚醒下層模塊時，首先發(fā)送喚醒碼，時長需要超過一個周期以確保喚醒，如圖7所示。本系統(tǒng)使用0xFF作為喚醒碼，即主機連續(xù)發(fā)送0xFF，從機收到連續(xù)兩個0xFF后即保持接收狀態(tài)而不進(jìn)入休眠，此時計時器開始工作。如此設(shè)定之后，nRF401的平均工作電流可降至250μA以下。下層模塊的nRF401工作在此狀態(tài)下，整個模塊的平均工作電流在300μA以下，按使用兩節(jié)5號AA電池計算，可以使用半年以上。上層模塊由于是主機，所有的無線傳輸都由它發(fā)起，所以等待時nRF401可一直工作在休眠狀態(tài)，整個模塊的平均工作電流在100μA以下，兩節(jié)電池可以使用一年半以上。 小區(qū)自動抄表系統(tǒng)是未來發(fā)展的必然趨勢，而對于已經(jīng)建成的住宅小區(qū)的家庭內(nèi)自動抄表系統(tǒng)的改造，無線自動抄表系統(tǒng)具有使用方便、靈活、無需重新布線的優(yōu)點，并且價格適中。家庭內(nèi)部的三表可以統(tǒng)一抄送。此外，本系統(tǒng)略加改進(jìn)也可以應(yīng)用于報警與安全系統(tǒng)和家庭自動化控制遙控裝置等。
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