一種基于TDC―GP21的無(wú)線(xiàn)熱量采集終端設計
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2．2．2 CC2430系統電路和無(wú)線(xiàn)數傳的實(shí)現
無(wú)線(xiàn)熱量采集終端的核心部分是由美國TI公司生產(chǎn)、具有加強型8051內核、支持2．4GHz的IEEE802．1 5．4／ZigBee協(xié)議、可實(shí)現嵌入式ZigBee應用的CC2430模塊。CC2430具有128 kB可編程閃存，8kB的RAM，主頻達32MHz，電源電壓范圍是2．0～3．6V，一個(gè)內部穩壓器，21個(gè)可編程I／O引腳，片內外設主要包括1個(gè)ADC、4個(gè)定時(shí)器(包括一個(gè)MAC定時(shí)器)、2個(gè)USART、1個(gè)DMA、集成了RF前端功能模塊等。在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于27 mA和25 mA。具有3種休眠模式(在模式2下，電流損耗為0．5 μA)，從休眠模式轉換到正常模式只需54s，特別適合電池長(cháng)期供電的場(chǎng)合。這些優(yōu)勢使得它可以用很低的費用構成ZigBee節點(diǎn)，具有很強的市場(chǎng)競爭力。采集終端硬件電路如圖5所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/192817.htm
3 無(wú)線(xiàn)熱量采集終端的軟件設計
系統的軟件設計是整個(gè)系統的核心部分，系統通過(guò)CC2430對TDC—GP21進(jìn)行控制，TDC—GP21分時(shí)對進(jìn)、出水溫度及流量信息進(jìn)行采集，通過(guò)CC2430將采集到的信息處理成供熱量信息，然后無(wú)線(xiàn)傳輸到控制終端。在整個(gè)過(guò)程中，CC2430將測量命令通過(guò)SPI接口傳送至TDC-GP21，使之進(jìn)行采集信息并儲存在寄存器中。當采集結束時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生中斷，將采集信息傳送給CC2430。多個(gè)傳感器采用定時(shí)器中斷驅動(dòng)采集命令執行，溫度傳感器每30s采集一次信息，流量傳感器每0．5s采集一次信息。為了節省能量，系統在不工作時(shí)會(huì )處于休眠狀態(tài)，當定時(shí)時(shí)間到時(shí)才開(kāi)始采集、處理并發(fā)送數據。液晶只有在按鍵按下時(shí)才顯示相關(guān)信息。其主程序流程圖如圖6所示。
當TDC—GP21接收到CC2430的流量測量命令時(shí)，TDC—GP21就會(huì )對各個(gè)寄存器進(jìn)行配置并初始化。TDC—GP21通過(guò)記錄開(kāi)始脈沖信號和截止脈沖信號校準測量計算得到測量值。每次測量后都把測量結果送進(jìn)CC2430進(jìn)行處理。然后進(jìn)行第二次測量。測量的子程序流程圖如圖7所示。
4 結束語(yǔ)
本無(wú)線(xiàn)熱量采集終端是以TDC—GP21作為時(shí)間測量芯片、CC2430作為微處理器、超聲波時(shí)差法測量流量設計而成的超聲波熱量采集終端。該終端在硬件上選用的都是低功耗器件、在軟件上采取了間歇測量的措施，從而實(shí)現了低功耗；時(shí)間數字轉換芯片TDC-GP21可以保證測量的精確度，經(jīng)實(shí)驗測試熱量測量誤差優(yōu)于2．5級。另外設計的無(wú)線(xiàn)熱量采集終端還具有電路簡(jiǎn)單、遠程無(wú)線(xiàn)抄表功能，節省人力物力，具有廣泛的應用前景。
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