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利用MAXQ3210構建水位監(jiān)測報警系統(tǒng)

作者: 時間:2008-05-28 來源:MAXIM-IC 收藏

  喚醒

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/83211.htm

  MAXQ3210的喚醒是一個20位的,可設置為系統(tǒng)時鐘遞減計數(shù),也可以設置為對處理器內部環(huán)形振蕩器計數(shù)。應用軟件將初始值裝入喚醒定時器寄存器(WUT),隨后定時器從這個設定值開始遞減計數(shù)。當定時器計數(shù)值達到0時,休眠周期結束,喚醒定時器控制(WTCN.1)寄存器的中斷標志位(WTF)置位。如果中斷使能,該標志將觸發(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模式。 

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

  喚醒定時器周期 = (源時鐘周期) x WUT[19:4] x 16 

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

  配置喚醒定時器時需要對定時器控制寄存器進行一次寫操作,將喚醒寄存器(WTE)的使能位WUTC.0置位以使能定時器。同時,喚醒定時器(WTCS)的時鐘選擇位WUTC.2必須置1,定時器才能對處理器的環(huán)形振蕩器進行計數(shù)。因此,應用程序必須向定時器控制寄存器(WUTC) 寫入十六進制數(shù)05初始化定時器。喚醒定時器標志(WTF)的WUTC.1位由定時器硬件置位,但必須由中斷服務程序清除,以防止重復響應同一中斷。 

  模擬比較器

  MAXQ3210內置1位模數(shù)比較器及其2.5V的電壓基準,這些電路是本應用的關鍵。比較器有兩個輸入端,+和-,如圖2所示。比較器輸出是兩個輸入端模擬電壓之差的函數(shù)。本應用中,2.5V基準連接至“+”輸入端,“-”輸入端連接至傳感器的一端。如圖所示,“-”輸入端通過一個1.0M電阻由設置為高電平的端口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基準電壓。比較器的極性選擇(CPOL)位CMPC.1在本應用中設置為0。比較器輸出結果CMO如下: 

  CMO = 0當(VREF

  CMO = 1當(VREF>CMPI)時 

  由此可見,正常狀態(tài)下比較器輸出CMPO為0。當水監(jiān)測傳感器的電極浸入水中時,兩電極之間的導電性將比較器輸入拉至地電位。這種狀態(tài)下,基準電壓高于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(無報警)下,只有非常小的電流流入比較器輸入端。當水監(jiān)測傳感器電極浸入水中時,水的電導率和1.0M電阻可以限制傳感器電極之間的電流。 

  揚聲器驅動

  MAXQ3210提供了一個板上3引腳壓電揚聲器驅動接口,該接口可直接驅動壓電揚聲器。3引腳接口的引腳配置如下: 

  HORNB (揚聲器銅片):這個輸出連接至壓電揚聲器的金屬電極。 

  HORNS (揚聲器銀片):這個輸出連接至壓電揚聲器的陶瓷電極。當壓電揚聲器驅動使能時,這個輸出為HORNB提供互補輸出。

  壓電揚聲器采用自驅動,使用揚聲器控制寄存器的揚聲器使能(HREN)位HRNC.0開啟或關閉壓電揚聲器驅動器。當HRNC.0置1時,揚聲器驅動器被激活,揚聲器將發(fā)出聲音報警。當HRNC.0位清零時,揚聲器不發(fā)聲。在本應用實例中,在傳感器電極浸入水中時,揚聲器將在一定的時間間隔內發(fā)出5聲蜂鳴聲。如果檢測到低電池電壓,揚聲器將每次發(fā)出8聲蜂鳴聲,然后停止一分鐘。這種模式將一直持續(xù)到電池電壓過低導致系統(tǒng)復位,或外部觸發(fā)復位(外部復位沒有禁止時會發(fā)生這種情況)。 

  環(huán)形振蕩器

  MAXQ3210內置一個環(huán)形振蕩器,作為系統(tǒng)上電復位或退出停機模式的默認時鐘源。環(huán)形振蕩器使能后立即開始振蕩,不象晶體振蕩器至少需要65536個時鐘周期才能達到穩(wěn)定狀態(tài)。從停機模式喚醒時,如果系統(tǒng)延遲65,536個時鐘,在沒有執(zhí)行指令(例如,沒有任務運行)等待這個周期結束期間將會消耗大量功率。退出停機模式時,使用環(huán)形振蕩器可以避免這種功耗。實際上,退出停機模式時,環(huán)形振蕩器也需要4個時鐘周期達到穩(wěn)定狀態(tài),但與晶體振蕩器相比,該時間間隔短得多。 

  為降低功耗,初始程序將環(huán)形振蕩器配置為處理器的系統(tǒng)時鐘。將環(huán)形振蕩器選擇(RGSL)位CKCN.6置1實現(xiàn)。將該位置位,而處理器運行在晶體振蕩器時(處于系統(tǒng)初始化階段),時鐘源將立即切換到環(huán)形振蕩器,這時沒有4個時鐘周期的延遲。 



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