多功能低功耗海洋數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計
2.4 時鐘和看門狗設(shè)計
數(shù)據(jù)傳輸格式要求,用時間來標記不同時刻的數(shù)據(jù),因此采集器應(yīng)有實時時鐘設(shè)計。本設(shè)計使用的是DS1305實時時鐘芯片,該芯片以SPI總線形式與單片機相連。
采集器要長時間工作在無人看守狀態(tài)下,因此設(shè)計要求系統(tǒng)必須有程序故障后自動恢復(fù)系統(tǒng)正常工作狀態(tài)。外擴專門看門狗芯片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、可編程看門狗定時器、4Kbit3-WIRE接口非易失性EEPROM、僅有8個引腳的封裝。工作過程中,微處理器或外設(shè)失效,導(dǎo)致系統(tǒng)“鎖死”或者“跑飛”,看門狗定時周期到X5043激活RESET引腳,停止了微控制器的工作,過200 ms后再次啟動單片機工作。
數(shù)據(jù)存儲模塊、時鐘模塊、看門狗模塊都是以SPI總線形式與單片機進行通信,節(jié)省了單片機管腳資源。
2.5 電源模塊設(shè)計
因為本設(shè)計供電方式為太陽能供電,太陽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,電池的壽命問題決定用B120315轉(zhuǎn)3.3 V。B1203LS優(yōu)點是非線性變壓、轉(zhuǎn)化效率高達80%、功耗低。設(shè)計完整后經(jīng)過測量,系統(tǒng)工作供電壓12 V時電流為80 mA,功率為0.96W。
3 軟件設(shè)計
本設(shè)計中,系統(tǒng)軟件是采用由頂往下和模塊化設(shè)計思想。系統(tǒng)軟件設(shè)計以中斷方式為主,以查詢方式為輔。用中斷來接收采集數(shù)據(jù)和上位機命令,用查詢方式對數(shù)據(jù)進行存儲。系統(tǒng)上電后先初始化各個模塊,然后啟動硬件看門狗,接下來是等待定時器中斷產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)和等待上位機命令,并且查詢一分鐘時間是否到。如果一分鐘時間到處理存儲采集的數(shù)據(jù)。在程序中要進行多次喂狗,防止非是故原因看系統(tǒng)復(fù)位。根據(jù)設(shè)計每個要求,把系統(tǒng)的硬件資源盡可能最優(yōu)的軟件實現(xiàn)。設(shè)計流程如圖4所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/193538.htm
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