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基于MC9S08GB60的MT-ZigBee硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2009-11-27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  2.2 MT-硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)

  MT-硬件平臺(tái)主要包括主控MCU支撐模塊;外部輸入部分有電源輸入模塊和按鍵輸入;MC13192無(wú)線射頻通信模塊;SCI串行通信模塊;運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊,整體的硬件框圖如圖1所示。其中按鍵輸入、SCI串行通信模塊、液晶及運(yùn)行指示燈模塊設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,由于篇幅問(wèn)題,不再敘述。下面重點(diǎn)介紹電源輸入模塊、MCU支撐模塊、GB60與MC13192接口電路和MC13192無(wú)線射頻通信模塊的硬件設(shè)計(jì)。

  2.2.1 電源輸入模塊

  無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要用于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),再進(jìn)行相應(yīng)控制。設(shè)備均安放在采集現(xiàn)場(chǎng),考慮到便于攜帶、安裝,供電電源采用1節(jié)9 V的干電池。在硬件電路上電源分為兩路:一路是單獨(dú)供給主控芯片GB60的電源;另一路是供給LCD、MC13192、SCI、按鍵和測(cè)試小燈等所有外圍模塊的電源。具體電源電路如圖2所示。

電源輸入模塊

  在電源電路中,主控芯片電源在任何情況下都是存在的.這樣保證任何情況下GB60都是工作的;外圍模塊電源受到主控芯片控制,GB60通過(guò)MOS管來(lái)控制外圍模塊電源:當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí),GB60允許外圍模塊電源上電;當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)時(shí),GB60切斷外圍模塊電源.這樣整個(gè)系統(tǒng)只有主控芯片有供電,主控芯片再進(jìn)入低功耗模式(Stop Mode),這樣就更好地實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的低功耗。注意,在切斷外圍模塊電源時(shí),不能直接使用一般的三極管,這樣進(jìn)入低功耗狀態(tài)后外圍模塊仍然有較大的電流消耗,應(yīng)該使用電流截止性能好的MOS管(如:SI2301)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  2.2.2 GB60與MC13192接口電路設(shè)計(jì)

  GB60與MC13192的接口電路如圖3所示。GB60與MC13192主要有9個(gè)連接接口:4根SPI通信接口、IRQ中斷接口、3根MC13192 的控制口和MC13192時(shí)鐘輸出引腳。其中對(duì)于4線SPI,根據(jù)參考手冊(cè)指出,當(dāng)作為SPI主機(jī)方式,同時(shí)SPI狀態(tài)與控制寄存器的模式錯(cuò)誤標(biāo)志 (MODF)有效并置為1時(shí),引腳可單獨(dú)作為I/O口使用。在該設(shè)計(jì)中GB60為SPI主機(jī)方,直接作為輸出口使用,用以控制MC13192的CE使能信號(hào)。

GB60與MC13192接口電路設(shè)計(jì)

  G1360對(duì)MC13192上的寄存器、片上RAM讀取和寫入時(shí)都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的4線SPI接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通信時(shí),MC13192只能作為從機(jī),因此對(duì)于 MCU而言,MOSI線是發(fā)送數(shù)據(jù)線,而MISO線是接收數(shù)據(jù)線,SPI的同步時(shí)鐘由GB60在SPSCK管腳上給出,連接到MC13192的 SPICLK上。

  MC13192的IRQ管腳連接到GB60的IRQ管腳上,MC13192上產(chǎn)生的所有中斷事件直接反映給GB60。當(dāng)GB60接收到來(lái)自MC13192的外部中斷時(shí),還要查詢其中斷標(biāo)志寄存器,來(lái)判斷產(chǎn)生的中斷事件,并作出相應(yīng)的處理。
在GB60對(duì)MC13192的3個(gè)控制口中,ATTN管腳用于MCU、將MC13192從低功耗模式下喚醒,而RXTXEN管腳則用來(lái)使能MC13192 的收發(fā)器。在通常情況,為了降低功耗,射頻芯片的收發(fā)器都是關(guān)閉的,只有在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)才使能有效,這樣能大大降低射頻芯片的功耗。當(dāng)射頻芯片工作異常時(shí),MCU也可以通過(guò)RST管腳來(lái)硬件復(fù)位MC13192。

  MC13192的時(shí)鐘輸出引腳CLKO直接與GB60的EXTAL引腳相連接,從而GB60不再需要外部晶振電路的支持,直接采用來(lái)自MC13192的時(shí)鐘源即可。該時(shí)鐘源是可編程的,能夠提供8種不同的時(shí)鐘頻率:16 MHz,8 MHz,4 MHz,2 MHz,1 MHz,62.5kHz,32.768 kHz和16.393 kHz。



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