基于單片機的高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度監測系統設計

MSP430F1132的P2.2腳接MAX6613傳感器的模擬數據輸出端，利用單片機內部10位AD轉化模塊完成溫度信息的模數轉換。

2 軟件設計

2.1 上位機軟件設計

上位機低頻喚醒發(fā)送流程圖如圖4所示。

MSP430單片機上電初始化后，P2.2腳設為低電平，對應DIO為高電平，當發(fā)送數據時(shí)P2.2腳變?yōu)楦唠娖?，DIO腳變?yōu)榈碗娖?。首先發(fā)送8位序列頭信號，延時(shí)1 ms后發(fā)送16位數據，發(fā)送完成后P2.2腳變?yōu)榈碗娖?，對應DIO變?yōu)楦唠娖?，延時(shí)約15 ms后，P2.1捕獲DIO反饋的負脈沖確認信號，在CCU捕獲中斷服務(wù)程序內獲得該信號下降沿和上升沿的時(shí)間差就能判斷出所有的數據是否正確發(fā)送。

2.2 下位機軟件設計

ATA5283芯片初始化后，開(kāi)始偵聽(tīng)125 kHz頻段，當有效喚醒信號出現時(shí)，在芯片WAKEUP引腳輸出高電平喚醒單片機和射頻模塊。單片機進(jìn)入接收低頻喚醒信號的中斷服務(wù)程序，數據通信完成后，ATA5283返回偵聽(tīng)模式，單片機進(jìn)入休眠模式，射頻模塊進(jìn)入掉電模式。

本文設計的低頻喚醒信號數據速率為1 kbps，每個(gè)Bit持續1 ms，具體格式如表1所示。

具體工作過(guò)程：

1)8 ms的前導碼(Preamble)引起芯片的工作，N_WAKEUP端被拉低，N_DATA端也被拉低。前導碼必須大于5.62 ms，這是芯片本身決定的，否則不會(huì )被喚醒;

2)N_WAKEUP端的拉低使得單片機被喚醒;

3)每隔1 ms采集一次N_DATA端的數據，驗證確認碼的真偽，避免干擾信號;

4)驗證成功后，每隔1 ms采集一次，共采集8次，此為上位機發(fā)送的地址信號;

5)單片機判斷接收完數據后，給出一個(gè)高電平到ATA5283的RESET腳，復位ATA5283回到待機偵聽(tīng)模式。

單片機將接收到的地址信息與本機地址比對，若相同就喚醒其它電路完成一次溫度采集發(fā)送，若不同就進(jìn)入休眠模式。

下位機低頻喚醒接收流程圖如圖5所示。

MSP430單片機上電初始化后進(jìn)入LPM4休眠模式，低頻喚醒數據接收和溫度數據采集發(fā)送在中斷程序中完成。當有輸入信號時(shí)，ATA5283的N_WAKEUP端被拉低，下降沿觸發(fā)MSP430進(jìn)入中斷服務(wù)程序，依次采集8位確認碼和8位ID信息，比對接收到的地址信息，如果與本機地址相同則啟動(dòng)CC1000模塊完成溫度采集發(fā)送，完成后P1.2給ATA5283一個(gè)正脈沖復位它回到待機偵聽(tīng)模式。

3 總結

本文將低頻喚醒芯片ATA5276和ATA5283用于電廠(chǎng)高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度監測系統中，與射頻芯片CC1000相結合實(shí)現了非接觸式溫度監測，并使傳感器電路工作在瞬時(shí)發(fā)送和長(cháng)時(shí)休眠的工作狀態(tài)，有效降低了傳感器端的功耗，解決了多個(gè)傳感器的組網(wǎng)問(wèn)題。