基于PS021微小電容低功耗測量電路的設(shè)計(jì)
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2 測量系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
2．1 系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)低功耗，系統(tǒng)在上電后進(jìn)入超低功耗狀態(tài)，需要外部電平信號才能喚醒。系統(tǒng)的狀態(tài)設(shè)計(jì)如圖3，為了避免系統(tǒng)的誤動作，當(dāng)需要測量電容信號時(shí)，將觸發(fā)信號置為高，如果15 s內(nèi)觸發(fā)信號一直為高，則系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)采集存儲的狀態(tài)。為得到包括觸發(fā)前和觸發(fā)后的完整電容信號曲線，一旦電容信號達(dá)到預(yù)設(shè)的觸發(fā)值，系統(tǒng)便進(jìn)入觸發(fā)態(tài)，將電容信號存儲到閃存，閃存存滿后，將RAM中的FIFO數(shù)據(jù)導(dǎo)入閃存預(yù)留地址。
2．2 控制模塊
測量電路需要控制芯片來控制數(shù)據(jù)的讀取和寫入，由于PS021的外圍接口是SPI，所以控制部分采用美國TI公司的超低功耗微控制器MSP-430FG4618，它具有8 kB的RAM和113 kB的閃存。工作時(shí)，在SPI通信正確之后，單片機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)送讀寫命令設(shè)置PS021并控制其測量的啟停，并接收存儲數(shù)字信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)字內(nèi)觸發(fā)。觸發(fā)前RAM循環(huán)存儲采樣數(shù)據(jù)，觸發(fā)后將數(shù)據(jù)存入閃存中，采集完畢時(shí)數(shù)據(jù)存儲實(shí)現(xiàn)2 kB的負(fù)延時(shí)。
2．3 電源管理模塊
為實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)的各個(gè)工作環(huán)節(jié)中，由單片機(jī)適時(shí)控制不同模塊的供電開關(guān)狀態(tài)，為其提供電源或者切除電源，從而達(dá)到省電的目的。如圖4所示，電路供電選用LDO芯片LP5966輸出兩個(gè)獨(dú)立的3．3 V電壓：VDD=3．3 V供給單片機(jī)電源電壓，其供電使能一直開著，LVDD=3．3 V供給PS021，由ONA控制其開關(guān)狀態(tài)；選用電荷泵芯片MAX1595輸出HVDD=5 V供給PS021，由ONB控制其開關(guān)狀態(tài)；兩個(gè)芯片的供電直接由電池提供。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/194939.htm
2．4 數(shù)據(jù)讀取模塊
數(shù)據(jù)傳輸采用SHARP公司生產(chǎn)的GP2W0116YPS紅外模塊，具有功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、輸入靈敏度高的特點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的無線數(shù)據(jù)通信，它支持紅外IrDA1．2的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳播速率2．4 kb／s～115．2 kb／s。
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