利用MAXQ3210構(gòu)建水位監(jiān)測報警系統(tǒng)

　　喚醒定時器

　　MAXQ3210的喚醒定時器是一個20位的定時器，可設(shè)置為系統(tǒng)時鐘遞減計數(shù)，也可以設(shè)置為對處理器內(nèi)部環(huán)形振蕩器計數(shù)。應(yīng)用軟件將初始值裝入喚醒定時器寄存器(WUT)，隨后定時器從這個設(shè)定值開始遞減計數(shù)。當(dāng)定時器計數(shù)值達(dá)到0時，休眠周期結(jié)束，喚醒定時器控制(WTCN.1)寄存器的中斷標(biāo)志位(WTF)置位。如果中斷使能，該標(biāo)志將觸發(fā)一次中斷，使處理器退出中斷模式。如果屏蔽中斷，處理器將不退出停機(jī)模式。 

　　通過WUT寄存器，處理器及其軟件可訪問20位定時器的前16位，低4位只允許定時器硬件訪問。盡管如此，任何情況下只要軟件對WUT寄存器進(jìn)行寫操作，其低4位也將清零。喚醒定時器的周期由以式給出： 

　　喚醒定時器周期 = (源時鐘周期) x WUT[19:4] x 16 

　　其中WUT[19:4]是20位定時器的前16位。注意，由于在WUT寄存器沒有包含定時器的低4位，周期數(shù)必須乘以16。通過使用這個公式，可看出一般在使用頻率為8kHz的環(huán)形振蕩器時，最大喚醒周期大約為131秒。上文中選擇一分鐘為休眠周期，將倒計數(shù)值30,000 (07530h)裝載到WUT即可產(chǎn)生一分鐘的休眠時間。假設(shè)喚醒定時器對環(huán)形振蕩器進(jìn)行計數(shù)。 

　　配置喚醒定時器時需要對定時器控制寄存器進(jìn)行一次寫操作，將喚醒寄存器(WTE)的使能位WUTC.0置位以使能定時器。同時，喚醒定時器(WTCS)的時鐘選擇位WUTC.2必須置1，定時器才能對處理器的環(huán)形振蕩器進(jìn)行計數(shù)。因此，應(yīng)用程序必須向定時器控制寄存器(WUTC) 寫入十六進(jìn)制數(shù)05初始化定時器。喚醒定時器標(biāo)志(WTF)的WUTC.1位由定時器硬件置位，但必須由中斷服務(wù)程序清除，以防止重復(fù)響應(yīng)同一中斷。 

　　模擬比較器

　　MAXQ3210內(nèi)置1位模數(shù)比較器及其2.5V的電壓基準(zhǔn)，這些電路是本應(yīng)用的關(guān)鍵。比較器有兩個輸入端，＋和－，如圖2所示。比較器輸出是兩個輸入端模擬電壓之差的函數(shù)。本應(yīng)用中，2.5V基準(zhǔn)連接至“+”輸入端，“-”輸入端連接至傳感器的一端。如圖所示，“-”輸入端通過一個1.0M電阻由設(shè)置為高電平的端口P0.5上拉至高電平。因此，在正常狀態(tài)下，“-”輸入端電壓接近于5V，高于“+”輸入端2.5V基準(zhǔn)電壓。比較器的極性選擇(CPOL)位CMPC.1在本應(yīng)用中設(shè)置為0。比較器輸出結(jié)果CMO如下： 

　　CMO = 0當(dāng)(VREF

　　CMO = 1當(dāng)(VREF>CMPI)時 

　　由此可見，正常狀態(tài)下比較器輸出CMPO為0。當(dāng)水監(jiān)測傳感器的電極浸入水中時，兩電極之間的導(dǎo)電性將比較器輸入拉至地電位。這種狀態(tài)下，基準(zhǔn)電壓高于CMPI，比較器輸出CMO變?yōu)楦唠娖?。由于比較器的高輸入阻抗，正常情況(無報警)下，只有非常小的電流流入比較器輸入端。當(dāng)水監(jiān)測傳感器電極浸入水中時，水的電導(dǎo)率和1.0M電阻可以限制傳感器電極之間的電流。 

　　揚(yáng)聲器驅(qū)動

　　MAXQ3210提供了一個板上3引腳壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動接口，該接口可直接驅(qū)動壓電揚(yáng)聲器。3引腳接口的引腳配置如下： 

　　HORNB (揚(yáng)聲器銅片)：這個輸出連接至壓電揚(yáng)聲器的金屬電極。 

　　HORNS (揚(yáng)聲器銀片)：這個輸出連接至壓電揚(yáng)聲器的陶瓷電極。當(dāng)壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動使能時，這個輸出為HORNB提供互補(bǔ)輸出。

　　壓電揚(yáng)聲器采用自驅(qū)動，使用揚(yáng)聲器控制寄存器的揚(yáng)聲器使能(HREN)位HRNC.0開啟或關(guān)閉壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動器。當(dāng)HRNC.0置1時，揚(yáng)聲器驅(qū)動器被激活，揚(yáng)聲器將發(fā)出聲音報警。當(dāng)HRNC.0位清零時，揚(yáng)聲器不發(fā)聲。在本應(yīng)用實(shí)例中，在傳感器電極浸入水中時，揚(yáng)聲器將在一定的時間間隔內(nèi)發(fā)出5聲蜂鳴聲。如果檢測到低電池電壓，揚(yáng)聲器將每次發(fā)出8聲蜂鳴聲，然后停止一分鐘。這種模式將一直持續(xù)到電池電壓過低導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位，或外部觸發(fā)復(fù)位(外部復(fù)位沒有禁止時會發(fā)生這種情況)。 

　　環(huán)形振蕩器

　　MAXQ3210內(nèi)置一個環(huán)形振蕩器，作為系統(tǒng)上電復(fù)位或退出停機(jī)模式的默認(rèn)時鐘源。環(huán)形振蕩器使能后立即開始振蕩，不象晶體振蕩器至少需要65536個時鐘周期才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。從停機(jī)模式喚醒時，如果系統(tǒng)延遲65,536個時鐘，在沒有執(zhí)行指令(例如，沒有任務(wù)運(yùn)行)等待這個周期結(jié)束期間將會消耗大量功率。退出停機(jī)模式時，使用環(huán)形振蕩器可以避免這種功耗。實(shí)際上，退出停機(jī)模式時，環(huán)形振蕩器也需要4個時鐘周期達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，但與晶體振蕩器相比，該時間間隔短得多。 

　　為降低功耗，初始程序?qū)h(huán)形振蕩器配置為處理器的系統(tǒng)時鐘。將環(huán)形振蕩器選擇(RGSL)位CKCN.6置1實(shí)現(xiàn)。將該位置位，而處理器運(yùn)行在晶體振蕩器時(處于系統(tǒng)初始化階段)，時鐘源將立即切換到環(huán)形振蕩器，這時沒有4個時鐘周期的延遲。