基于PS021微小電容低功耗測量電路的設計
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2 測量系統電路設計
2．1 系統狀態(tài)設計
為實(shí)現低功耗，系統在上電后進(jìn)入超低功耗狀態(tài)，需要外部電平信號才能喚醒。系統的狀態(tài)設計如圖3，為了避免系統的誤動(dòng)作，當需要測量電容信號時(shí)，將觸發(fā)信號置為高，如果15 s內觸發(fā)信號一直為高，則系統進(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(xiàn)，一旦電容信號達到預設的觸發(fā)值，系統便進(jìn)入觸發(fā)態(tài)，將電容信號存儲到閃存，閃存存滿(mǎn)后，將RAM中的FIFO數據導入閃存預留地址。
2．2 控制模塊
測量電路需要控制芯片來(lái)控制數據的讀取和寫(xiě)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，單片機負責發(fā)送讀寫(xiě)命令設置PS021并控制其測量的啟停，并接收存儲數字信號，實(shí)現數字內觸發(fā)。觸發(fā)前RAM循環(huán)存儲采樣數據，觸發(fā)后將數據存入閃存中，采集完畢時(shí)數據存儲實(shí)現2 kB的負延時(shí)。
2．3 電源管理模塊
為實(shí)現低功耗設計，在系統的各個(gè)工作環(huán)節中，由單片機適時(shí)控制不同模塊的供電開(kāi)關(guān)狀態(tài)，為其提供電源或者切除電源，從而達到省電的目的。如圖4所示，電路供電選用LDO芯片LP5966輸出兩個(gè)獨立的3．3 V電壓：VDD=3．3 V供給單片機電源電壓，其供電使能一直開(kāi)著(zhù)，LVDD=3．3 V供給PS021，由ONA控制其開(kāi)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(kāi)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://dyxdggzs.com/article/194939.htm
2．4 數據讀取模塊
數據傳輸采用SHARP公司生產(chǎn)的GP2W0116YPS紅外模塊，具有功耗低、抗干擾能力強、輸入靈敏度高的特點(diǎn)?？蓪?shí)現與計算機的無(wú)線(xiàn)數據通信，它支持紅外IrDA1．2的標準，數據傳播速率2．4 kb／s～115．2 kb／s。
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