根據RF2.4GHz的超低功耗無(wú)線(xiàn)數傳系統設計策略
發(fā)送數據流程如圖5所示。在發(fā)射數據時(shí),先設置Reg7的第8位為1,允許在內部狀態(tài)機控制下進(jìn)入數據發(fā)射狀態(tài),再設置Reg7的O~6位為所選通道。在發(fā)送前導尾區數據前,MSP430F247必須將數據放人FIFO中,如果數據長(cháng)度超過(guò)63字節,應該分多次寫(xiě)入。FIFO_flag=1表示FIFO為空,MSP430F247利用此信號作為中斷請求,保證發(fā)送數據寫(xiě)入FIF0的實(shí)時(shí)性,在數據發(fā)送完成后PKT_flag=1。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/157467.htm
如果設置Reg7[7]=1和Reg7[O~6]為與發(fā)射相同的通道,則芯片進(jìn)入自動(dòng)接收狀態(tài),接收數據流程如圖6所示。當檢測到同步字后會(huì )自動(dòng)進(jìn)行數據包的接收解碼,接收完成后進(jìn)入待機模式。如果接收數據超過(guò)63字節,則有FIFO_flag=1,MSP430F247利用此信號作中斷請求以保證讀出數據的實(shí)時(shí)性。
在進(jìn)行超低功耗設計時(shí),MSP430F247可以設置定時(shí)器中斷。平常處于LPM3或LPM4模式,要發(fā)送數據時(shí)產(chǎn)生定時(shí)器中斷,同時(shí)控制EMl98-810處于待機或睡眠模式。MSP430F247工作在LPM3模式下電流為O.8μA左右,LPM4模式下電流為0.1μA左右。EMl98810正常情況下發(fā)射電流26 mA,接收電流25 mA,待機電流1.9mA;睡眠模式下為3.5μA。若將EMl98810設置為睡眠模式,將MSP430F247設置為L(cháng)PM3模式,則系統耗電僅為4.3μA,使用干電池供電完全可行。
MSP430F247通過(guò)SPI接口與EMl98810相連,進(jìn)入LPM3模式和退出LPM3模式的程序如下:
將EMl98810的Reg48的第2位設置為1,并將SPI_SS設為高電平,則進(jìn)入睡眠模式;如再將SPI_SS設為低電平,則EMl98810會(huì )自動(dòng)喚醒,退出睡眠模式。
結語(yǔ)
經(jīng)過(guò)實(shí)際電路連接后測試,數據發(fā)送端在進(jìn)行500kbps速率下連續發(fā)送數據時(shí),整個(gè)系統電流為28.2 mA,接收數據端的電流為26.1 mA;當發(fā)射端進(jìn)入到睡眠模式時(shí)電流為5.2μA;當接收端進(jìn)入待機狀態(tài)LPM3后,整個(gè)系統電流為l.9 mA。按照2節干電池容量1 300 mAh計算,間隔1 min發(fā)送100字節數據,考慮單片機模式切換時(shí)間,則在500 kbps速率下:
發(fā)送數據所需時(shí)間為5 ms,1小時(shí)耗能:
28.2mA×5ms×60次=8460(mA?ms)
睡眠模式下1小時(shí)耗能:
5.2μA×3600S×1000ms=18720(mA?ms)
發(fā)送狀態(tài)下可以工作的時(shí)間為:
(1300mA×3600S×1000ms)/(18720+8460)=172185h
即2節干電池供電時(shí)可以工作20年。同樣,可以計算出接收狀態(tài)下可以工作683小時(shí)(大約28天)。因此本設計可以適合長(cháng)期進(jìn)行低功耗無(wú)線(xiàn)數據采集方面的應用。
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