一種基于msp430和nrf401的家用射頻無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 13:05本頁(yè)面
【正文】 4 系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì) 系統(tǒng)中MSP430在等待時(shí)處于LPM1狀態(tài)。在此狀態(tài)下，Vcc=3V時(shí)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(jì)的重點(diǎn)是nRF401的控制。當(dāng)它處于接收狀態(tài)時(shí)，工作電流為10mA左右，如果始終處于接收狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)的功耗就會(huì)過(guò)大，電池的電量將會(huì)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(wú)法收到數(shù)據(jù)的。為了解決這個(gè)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(shí)間為3ms，所以處于接收狀態(tài)的時(shí)間不能少于3ms；因?yàn)閚RF401處于接收狀態(tài)，并且空中無(wú)有效信號(hào)時(shí)，會(huì)有雜波干擾，所以正常喚醒至少需要收到兩個(gè)字節(jié)的喚醒碼。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)使用9600的波特率，發(fā)送兩個(gè)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(zhǎng)。本系統(tǒng)使用8ms。處于休眠的時(shí)間因儀表抄送反映速度的要求而定。如儀表反映時(shí)間要求不嚴(yán)格，可加長(zhǎng)處于休眠的時(shí)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(shí)，首先發(fā)送喚醒碼，時(shí)長(zhǎng)需要超過(guò)一個(gè)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(jī)連續(xù)發(fā)送0xFF，從機(jī)收到連續(xù)兩個(gè)0xFF后即保持接收狀態(tài)而不進(jìn)入休眠，此時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)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(gè)模塊的平均工作電流在300μA以下，按使用兩節(jié)5號(hào)AA電池計(jì)算，可以使用半年以上。上層模塊由于是主機(jī)，所有的無(wú)線傳輸都由它發(fā)起，所以等待時(shí)nRF401可一直工作在休眠狀態(tài)，整個(gè)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?！ ⌒^(qū)自動(dòng)抄表系統(tǒng)是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而對(duì)于已經(jīng)建成的住宅小區(qū)的家庭內(nèi)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的改造，無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)具有使用方便、靈活、無(wú)需重新布線的優(yōu)點(diǎn)，并且價(jià)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(bào)警與安全系統(tǒng)和家庭自動(dòng)化控制遙控裝置等。
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