利用MAXQ3210構(gòu)建水位監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

　　喚醒定時(shí)器

　　MAXQ3210的喚醒定時(shí)器是一個(gè)20位的定時(shí)器，可設(shè)置為系統(tǒng)時(shí)鐘遞減計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置為對(duì)處理器內(nèi)部環(huán)形振蕩器計(jì)數(shù)。應(yīng)用軟件將初始值裝入喚醒定時(shí)器寄存器(WUT)，隨后定時(shí)器從這個(gè)設(shè)定值開(kāi)始遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)值達(dá)到0時(shí)，休眠周期結(jié)束，喚醒定時(shí)器控制(WTCN.1)寄存器的中斷標(biāo)志位(WTF)置位。如果中斷使能，該標(biāo)志將觸發(fā)一次中斷，使處理器退出中斷模式。如果屏蔽中斷，處理器將不退出停機(jī)模式。 

　　通過(guò)WUT寄存器，處理器及其軟件可訪問(wèn)20位定時(shí)器的前16位，低4位只允許定時(shí)器硬件訪問(wèn)。盡管如此，任何情況下只要軟件對(duì)WUT寄存器進(jìn)行寫(xiě)操作，其低4位也將清零。喚醒定時(shí)器的周期由以式給出： 

　　喚醒定時(shí)器周期 = (源時(shí)鐘周期) x WUT[19:4] x 16 

　　其中WUT[19:4]是20位定時(shí)器的前16位。注意，由于在WUT寄存器沒(méi)有包含定時(shí)器的低4位，周期數(shù)必須乘以16。通過(guò)使用這個(gè)公式，可看出一般在使用頻率為8kHz的環(huán)形振蕩器時(shí)，最大喚醒周期大約為131秒。上文中選擇一分鐘為休眠周期，將倒計(jì)數(shù)值30,000 (07530h)裝載到WUT即可產(chǎn)生一分鐘的休眠時(shí)間。假設(shè)喚醒定時(shí)器對(duì)環(huán)形振蕩器進(jìn)行計(jì)數(shù)。 

　　配置喚醒定時(shí)器時(shí)需要對(duì)定時(shí)器控制寄存器進(jìn)行一次寫(xiě)操作，將喚醒寄存器(WTE)的使能位WUTC.0置位以使能定時(shí)器。同時(shí)，喚醒定時(shí)器(WTCS)的時(shí)鐘選擇位WUTC.2必須置1，定時(shí)器才能對(duì)處理器的環(huán)形振蕩器進(jìn)行計(jì)數(shù)。因此，應(yīng)用程序必須向定時(shí)器控制寄存器(WUTC) 寫(xiě)入十六進(jìn)制數(shù)05初始化定時(shí)器。喚醒定時(shí)器標(biāo)志(WTF)的WUTC.1位由定時(shí)器硬件置位，但必須由中斷服務(wù)程序清除，以防止重復(fù)響應(yīng)同一中斷。 

　　模擬比較器

　　MAXQ3210內(nèi)置1位模數(shù)比較器及其2.5V的電壓基準(zhǔn)，這些電路是本應(yīng)用的關(guān)鍵。比較器有兩個(gè)輸入端，＋和－，如圖2所示。比較器輸出是兩個(gè)輸入端模擬電壓之差的函數(shù)。本應(yīng)用中，2.5V基準(zhǔn)連接至“+”輸入端，“-”輸入端連接至傳感器的一端。如圖所示，“-”輸入端通過(guò)一個(gè)1.0M電阻由設(shè)置為高電平的端口P0.5上拉至高電平。因此，在正常狀態(tài)下，“-”輸入端電壓接近于5V，高于“+”輸入端2.5V基準(zhǔn)電壓。比較器的極性選擇(CPOL)位CMPC.1在本應(yīng)用中設(shè)置為0。比較器輸出結(jié)果CMO如下： 

　　CMO = 0當(dāng)(VREF

　　CMO = 1當(dāng)(VREF>CMPI)時(shí) 

　　由此可見(jiàn)，正常狀態(tài)下比較器輸出CMPO為0。當(dāng)水監(jiān)測(cè)傳感器的電極浸入水中時(shí)，兩電極之間的導(dǎo)電性將比較器輸入拉至地電位。這種狀態(tài)下，基準(zhǔn)電壓高于CMPI，比較器輸出CMO變?yōu)楦唠娖健Ｓ捎诒容^器的高輸入阻抗，正常情況(無(wú)報(bào)警)下，只有非常小的電流流入比較器輸入端。當(dāng)水監(jiān)測(cè)傳感器電極浸入水中時(shí)，水的電導(dǎo)率和1.0M電阻可以限制傳感器電極之間的電流。 

　　揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)

　　MAXQ3210提供了一個(gè)板上3引腳壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)接口，該接口可直接驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器。3引腳接口的引腳配置如下： 

　　HORNB (揚(yáng)聲器銅片)：這個(gè)輸出連接至壓電揚(yáng)聲器的金屬電極。 

　　HORNS (揚(yáng)聲器銀片)：這個(gè)輸出連接至壓電揚(yáng)聲器的陶瓷電極。當(dāng)壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)使能時(shí)，這個(gè)輸出為HORNB提供互補(bǔ)輸出。

　　壓電揚(yáng)聲器采用自驅(qū)動(dòng)，使用揚(yáng)聲器控制寄存器的揚(yáng)聲器使能(HREN)位HRNC.0開(kāi)啟或關(guān)閉壓電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)HRNC.0置1時(shí)，揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器被激活，揚(yáng)聲器將發(fā)出聲音報(bào)警。當(dāng)HRNC.0位清零時(shí)，揚(yáng)聲器不發(fā)聲。在本應(yīng)用實(shí)例中，在傳感器電極浸入水中時(shí)，揚(yáng)聲器將在一定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)出5聲蜂鳴聲。如果檢測(cè)到低電池電壓，揚(yáng)聲器將每次發(fā)出8聲蜂鳴聲，然后停止一分鐘。這種模式將一直持續(xù)到電池電壓過(guò)低導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位，或外部觸發(fā)復(fù)位(外部復(fù)位沒(méi)有禁止時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況)。 

　　環(huán)形振蕩器

　　MAXQ3210內(nèi)置一個(gè)環(huán)形振蕩器，作為系統(tǒng)上電復(fù)位或退出停機(jī)模式的默認(rèn)時(shí)鐘源。環(huán)形振蕩器使能后立即開(kāi)始振蕩，不象晶體振蕩器至少需要65536個(gè)時(shí)鐘周期才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。從停機(jī)模式喚醒時(shí)，如果系統(tǒng)延遲65,536個(gè)時(shí)鐘，在沒(méi)有執(zhí)行指令(例如，沒(méi)有任務(wù)運(yùn)行)等待這個(gè)周期結(jié)束期間將會(huì)消耗大量功率。退出停機(jī)模式時(shí)，使用環(huán)形振蕩器可以避免這種功耗。實(shí)際上，退出停機(jī)模式時(shí)，環(huán)形振蕩器也需要4個(gè)時(shí)鐘周期達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，但與晶體振蕩器相比，該時(shí)間間隔短得多。 

　　為降低功耗，初始程序?qū)h(huán)形振蕩器配置為處理器的系統(tǒng)時(shí)鐘。將環(huán)形振蕩器選擇(RGSL)位CKCN.6置1實(shí)現(xiàn)。將該位置位，而處理器運(yùn)行在晶體振蕩器時(shí)(處于系統(tǒng)初始化階段)，時(shí)鐘源將立即切換到環(huán)形振蕩器，這時(shí)沒(méi)有4個(gè)時(shí)鐘周期的延遲。