電機溫度監(jiān)測系統(tǒng)低功耗無線節(jié)點模塊設計
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溫度傳感器電路通過DQ數據線直連到LPC1114的GPIO端口，實現溫度采集數據傳輸。LPC1114通過JTAG接口或者ISP模式與PC通信，可以實現模塊程序在線調試，相關電路設計參考LPC1114的核心板的電路，需要注意JTAG接口中上拉電阻的設置。本方案中利用3V16AH的電池提供電源，在電路設計中用2．2μF，100 nF，100 pF，10 pF不同值電容實現電源濾波電路，同時通過choke電感為Si4432發(fā)射功率放大器提供直流偏置電壓。
2 PCB設計注意事項
在這種數／?；旌想娐分校琍CB的設計優(yōu)劣將直接影響到模塊整體性能，以下對本方案中的PCB設計關鍵問題做出簡要說明：
(1)設計中的數字和模擬電源要通過扼流圈電感進行隔離，防止數字高頻電源對模擬信號產生干擾，電源接入端要加去耦電容，且盡量靠近Si4432芯片。濾波電容也應該盡量靠近相應引腳，這樣可以得到更好的濾波性能；
(2)為了消除走線間的感性效應，應在PCB上空余的地方盡量多布置一些過孔。為了達到較好的射頻通信效果，應對整個PCB都覆地銅。提供了一個較好的RF地之后，TX／RX區(qū)域的對地敷銅區(qū)有助于減少甚至避免輻射干擾；
(3)RF前端電路盡量使用0402封裝電感、電容，可以減少電磁干擾效應，射頻電感放置方向相互垂直以減小耦合，RF高頻部分需要50 Ω傳輸線作為連線。
模塊PCB布局布線效果如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/192877.htm
3 模塊軟件設計
3．1 軟件流程
本模塊的軟件系統(tǒng)大體上可以分為以下部分：初始化部分、數據發(fā)送部分、數據接收部分，在系統(tǒng)軟件設計上仍然堅持模塊化分層設計，初始化模塊包括LPC1114的初始化，SPI的初始化，以及Si4432的關于無線收發(fā)頻率、工作模式、發(fā)射速率等內部寄存器的初始化配置，相關寄存器配置可以從Silicon Labs提供的Excel計算器中得到，以上各模塊軟件設計流程參考Silicon Labs提供的應用手冊，可以大大縮短研發(fā)周期。Si4432與MCU數據通信相關接口功能實現程序如下：
另外為了充分發(fā)揮本方案的低功耗優(yōu)勢，在系統(tǒng)軟件中添加了電源管理部分，其功能就是實時檢測系統(tǒng)的供電情況，若檢測到系統(tǒng)掉電，即向中心發(fā)送掉電信息，同時向節(jié)點發(fā)休眠命令，進入休眠模式的設備節(jié)點，每半個小時喚醒一次，查詢中心是否已經上電工作，如果中心已經上電工作，節(jié)點進入工作狀態(tài)，若未檢測到中心工作，節(jié)點繼續(xù)休眠。主要包括掉電過程和上電過程兩部分，具體實現流程分別如圖4，圖5所示。
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