基于短距離無(wú)線(xiàn)數據低功耗傳輸協(xié)議研究

　　圖3 低功耗改進(jìn)后的主、從設備軟件流程

　　經(jīng)過(guò)該協(xié)議優(yōu)化后，主、從設備在一個(gè)周期內的工作狀態(tài)如圖4所示。

　　改進(jìn)前的平均工作電流：

　　圖4 改進(jìn)前后主從設備無(wú)數據傳輸時(shí)一個(gè)周期內的工作狀態(tài)

　　改進(jìn)后的平均工作電流：

　　表1 2.7 V工作電壓下測得的主、從設備工作電流

　　其中：

　　射頻模塊接收狀態(tài)時(shí)的工作電流IRF(Rx)≈37 mA；

　　射頻模塊發(fā)送狀態(tài)時(shí)的工作電流IRF(Tx)≈30 mA；

　　射頻模塊深度睡眠的工作電流IRF(sleep)≈35 μA；

　　處理器正常工作電流Imcu≈2 mA；

　　處理器休眠工作電流Imcu(sleep)≈5 μA；

　　射頻模塊發(fā)送1個(gè)數據包需要的最大時(shí)間Td≈4 ms。

　　因此，當Twait=5 ms，Tsleep=200 ms時(shí)，I后（主）≈1.58 mA，I后（從）≈0.79 mA。遠小于改進(jìn)前的I前≈39 mA。

　　4 實(shí)驗結果和總結

　　采用了低功耗的傳輸協(xié)議后，在Tsleep分別為200 ms、500 ms和1 s情況下，無(wú)數據傳輸和每10 s互傳一個(gè)數據包時(shí)測量得到的電流如表1所列?？梢?jiàn)，采用了低功耗的傳輸協(xié)議后在保證了數據可靠、穩定傳輸的同時(shí)，大大降低了設備的功耗。休眠時(shí)間Tsleep 增大，功耗就會(huì )下降，同時(shí)數據傳輸的延時(shí)性就會(huì )增加。而且當只有從設備在工作時(shí)，Tsleep太長(cháng)反而會(huì )增大從設備的功耗。一般地，只有滿(mǎn)足：

　　才能保證主設備不工作時(shí)，從設備功耗不會(huì )增加。上式中N表示多次未收到信標就進(jìn)行一次Thibernate的長(cháng)時(shí)間休眠。在實(shí)際應用中可以根據需要找到最優(yōu)點(diǎn)。(作者： 東南大學(xué) 王琢玉 方晨 劉昊 )

[1].MC13213datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MC13213_2413763.html.
[2].HCS08datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/HCS08_370762.html.
[3].RS485datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/RS485_585289.html.