基于CSU8RP1001的太陽能衡器應(yīng)用設(shè)計(jì)

　　太陽能衡器的應(yīng)用

　　采用芯?？萍嫉?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/CSU8RP1001">CSU8RP1001 低功耗高速高精度優(yōu)點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)出太陽能人體秤和太陽能廚房秤。

　　(一)硬件設(shè)計(jì)

　　圖2是太陽能衡器的典型應(yīng)用原理圖。采用3.5V/30µA的非晶硅太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換成電能，存儲(chǔ)在C12普通電解電容上，然后送到CSU8RP1001內(nèi)部電源管理模塊。當(dāng)電量達(dá)到可供系統(tǒng)工作時(shí)，主控芯片會(huì)通過VDDO引腳送到DVDD(數(shù)字模塊)和AVDD(模似模塊)供電，系統(tǒng)開始工作。VLCD、V2、V1、LCA、LCB是獲取LCD偏置電壓的外圍器件。CA、CB上的電容是內(nèi)部電荷泵的外圍器件。VS是主控芯片內(nèi)部穩(wěn)壓輸出，除供給內(nèi)部ADC作參考外，還通過C7濾波后，給壓力傳感器做激勵(lì)電壓。壓力傳感器的模擬變化量通過C9、C10、C11的低通濾波后，送至主控芯片的第一路差分輸入通道引腳。主控芯片上的COM和SEG引腳是LCD驅(qū)動(dòng)引腳。

　　(二)軟件設(shè)計(jì)

　　參數(shù)配置：

　　以設(shè)計(jì)顯示分度2000點(diǎn)的太陽能人體秤為例。為使整機(jī)工作功耗小于或等于15µA，將VS穩(wěn)壓電源輸出配置成2.3V作為ADC的參考及傳感器的電源，ADC的速度為7.8kHz，PGA = 68，指令周期為2MHz。其它I/O等資源根據(jù)實(shí)際使用情況可以進(jìn)行任意配置。

　　軟件流程:

　　太陽能衡器軟件流程和傳統(tǒng)衡器差異很大，主控芯片CSU8RP1001除LCD驅(qū)動(dòng)模塊全速工作外，其它模數(shù)模塊均處于間隙工作狀態(tài)。間隙工作的周期通過看門狗定時(shí)器來定時(shí)實(shí)現(xiàn)。流程圖如圖3，讀取4筆A/D值，丟掉前二筆，后兩筆進(jìn)行算術(shù)平均，然后進(jìn)行計(jì)算重量并顯示，即進(jìn)入睡眠，等待下一次的測(cè)量。

　　(三)太陽能衡器整機(jī)性能

　　太陽能人體秤的性能參數(shù)如下。

　　● 測(cè)量精度：0~180kg的量程，分辨率0.1kg。

　　● 工作電流：自動(dòng)上秤待機(jī)工作電流小于6µA, 稱重時(shí)的工作電流≤15µA。

　　● 若使用3.5V /30µA的太陽能電池供電，則可以在大于光強(qiáng)20 Lux下使用。

　　太陽能廚房秤：

　　● 測(cè)量精度：1~5000g的量程，分辨率：1g。

　　● 工作電流：待機(jī)工作電流小于4µA，稱重時(shí)的工作電流≤30µA。

　　● 若使用3.5V /30µA的太陽能電池供電，則可以在大于光強(qiáng)25 Lux下使用。

　　(四) 應(yīng)用注意事項(xiàng)

　　CSU8RP1001 應(yīng)用于太陽能衡器，進(jìn)入睡眠前，需關(guān)閉除顯示外的所有模塊，并設(shè)置好I/O口狀態(tài)，以免有拉電流現(xiàn)象。保存校準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，每寫完一個(gè)Word(字)就要延時(shí)10ms。

　　小結(jié)

　　基于CSU8RP1001開發(fā)的太陽能衡器的突出優(yōu)點(diǎn)是：電路模塊比使用國外品牌芯片的成本低30%以上;同時(shí)外圍器件少，使整機(jī)的PCB(印制電路板)尺寸可以很小;整機(jī)測(cè)量精度同傳統(tǒng)衡器一樣，而且使用的太陽能電池尺寸同比芯?？萍记捌谕瞥龅腃SU1101小30%以上。目前芯?？萍伎梢韵蚩蛻籼峁┌ㄜ?、硬件的完整參考設(shè)計(jì)，其中此款芯片已在部分大型衡器廠商批量生產(chǎn)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] CSU8RP10XX用戶手冊(cè).深圳市芯?？萍加邢薰?/p>