多功能低功耗海洋數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計(jì)
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2．4 時(shí)鐘和看門狗設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)傳輸格式要求，用時(shí)間來(lái)標(biāo)記不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)，因此采集器應(yīng)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)使用的是DS1305實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，該芯片以SPI總線形式與單片機(jī)相連。
采集器要長(zhǎng)時(shí)間工作在無(wú)人看守狀態(tài)下，因此設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)必須有程序故障后自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)正常工作狀態(tài)。外擴(kuò)專門看門狗芯片X5043，X5043是INTERSIL公司生產(chǎn)的都有上電復(fù)位、高電壓復(fù)位控制、可編程看門狗定時(shí)器、4Kbit3-WIRE接口非易失性EEPROM、僅有8個(gè)引腳的封裝。工作過(guò)程中，微處理器或外設(shè)失效，導(dǎo)致系統(tǒng)“鎖死”或者“跑飛”，看門狗定時(shí)周期到X5043激活RESET引腳，停止了微控制器的工作，過(guò)200 ms后再次啟動(dòng)單片機(jī)工作。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、看門狗模塊都是以SPI總線形式與單片機(jī)進(jìn)行通信，節(jié)省了單片機(jī)管腳資源。
2．5 電源模塊設(shè)計(jì)
因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)供電方式為太陽(yáng)能供電，太陽(yáng)能供電電池成本較高，每瓦15元左右。為降低設(shè)備后繼成本，電池的壽命問(wèn)題決定用B120315轉(zhuǎn)3．3 V。B1203LS優(yōu)點(diǎn)是非線性變壓、轉(zhuǎn)化效率高達(dá)80％、功耗低。設(shè)計(jì)完整后經(jīng)過(guò)測(cè)量，系統(tǒng)工作供電壓12 V時(shí)電流為80 mA，功率為0．96W。
3 軟件設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)軟件是采用由頂往下和模塊化設(shè)計(jì)思想。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)以中斷方式為主，以查詢方式為輔。用中斷來(lái)接收采集數(shù)據(jù)和上位機(jī)命令，用查詢方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。系統(tǒng)上電后先初始化各個(gè)模塊，然后啟動(dòng)硬件看門狗，接下來(lái)是等待定時(shí)器中斷產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)和等待上位機(jī)命令，并且查詢一分鐘時(shí)間是否到。如果一分鐘時(shí)間到處理存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)。在程序中要進(jìn)行多次喂狗，防止非是故原因看系統(tǒng)復(fù)位。根據(jù)設(shè)計(jì)每個(gè)要求，把系統(tǒng)的硬件資源盡可能最優(yōu)的軟件實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)流程如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/193538.htm
評(píng)論