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(tǒng)電路設計
2．1 系統(tǒng)狀態(tài)設計
為實現(xiàn)低功耗，系統(tǒng)在上電后進入超低功耗狀態(tài)，需要外部電平信號才能喚醒。系統(tǒng)的狀態(tài)設計如圖3，為了避免系統(tǒng)的誤動作，當需要測量電容信號時，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(tǒng)進入循環(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，一旦電容信號達到預設的觸發(fā)值，系統(tǒng)便進入觸發(fā)態(tài)，將電容信號存儲到閃存，閃存存滿后，將RAM中的FIFO數(shù)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控制數(shù)據的讀取和寫入，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，在SPI通信正確之后，單片機負責發(fā)送讀寫命令設置PS021并控制其測量的啟停，并接收存儲數(shù)字信號，實現(xiàn)數(shù)字內觸發(fā)。觸發(fā)前RAM循環(huán)存儲采樣數(shù)據，觸發(fā)后將數(shù)據存入閃存中，采集完畢時數(shù)據存儲實現(xiàn)2 kB的負延時。
2．3 電源管理模塊
為實現(xiàn)低功耗設計，在系統(tǒng)的各個工作環(huán)節(jié)中，由單片機適時控制不同模塊的供電開關狀態(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，其供電使能一直開著，LVDD=3．3 V供給PS021，由ONA控制其開關狀態(tài)；選用電荷泵芯片MAX1595輸出HVDD=5 V供給PS021，由ONB控制其開關狀態(tài)；兩個芯片的供電直接由電池提供。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/194939.htm
2．4 數(shù)據讀取模塊
數(shù)據傳輸采用SHARP公司生產的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。可實現(xiàn)與計算機的無線數(shù)據通信，它支持紅外IrDA1．2的標準，數(shù)據傳播速率2．4 kb／s～115．2 kb／s。
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