低功耗数据采集终端的软硬件设计

发布时间：2021-06-08 16:33

　　为实现数据终端的低功耗,设计了以MSP430单片机为核心的低功耗数据终端的总体结构,以低电压、低功耗的外围电路等硬件设计为基础,通过软件实现活动模式与休眠模式的切换、控制外围电路等方法延长CPU休眠时间,减小CPU的工作时间,进一步降低功耗。软件配合硬件使低功耗性能发挥到最大,从而达到减小功耗的目的。经过现场测试,满足低功耗终端使用的要求。 

【文章来源】：软件. 2020,41(10)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

总体设计框图

选择低电压、低功耗的芯片，根据存储容量的需求，选择24LC128存储器，它是低功耗CMOS技术，工作电压2.5 v，写入电流3m A，静态电流100 n A,2线制串行接口，I2C接口，SDA是串行数据，SDL是串行时钟。存储芯片与CPU的连接电路图2所示，CPU的UCB1SDA和UCB1SCL分别连接存储器的SDA、SCL端。1.5 通信模块

选择低功耗的NB-Io T通信网络模组BC26，其低功耗实现最主要的是采用了PSM(Power saving mode，省电模式）和e DRX（扩展的非连续接收模式）两个关键技术，设备处在PSM态时功耗非常低，而NB-Io T能长期让设备处于PSM态。NB-Io T采用的e DRX技术增加了设备空闲状态下的睡眠周期，从而进一步降低整体功耗。用CPU的UCA1RXD、UCA1TXD控制数据发送与接收。为了降低功耗，在休眠期间关闭通信模组的电源，图3为控制通信模块电源的电路图，用CPU的P1.4控制电源的开启与关闭，不需通信时，关闭通信模块的电源，使其功耗为0，需要通信时开启电源。2 软件设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]单片机系统低功耗设计的总体原则及其设计策略[J]. 许燕.  微型电脑应用. 2018(07)
[2]基于Android系统的RFID手持终端低功耗设计[J]. 张秋月,吴琼,苏全志,王珏,杜博,曲井致.  电测与仪表. 2018(11)
[3]超低功耗MCU的选型技巧与设计思路[J]. 张惠安.  集成电路应用. 2017(03)
[4]低功耗远程监控系统的设计与实现[J]. 张杰,席志成,汪嵩.  制造业自动化. 2015(11)
[5]基于STM32的低功耗温湿度采集器实现[J]. 丁月林.  软件. 2015(05)
[6]国家电网智能电能表的低功耗设计[J]. 陈仲平,裴石燕,郭黎光.  电测与仪表. 2014(11)
[7]雷电流在线记录装置的低功耗设计[J]. 李昆仑,黄植功,李振华,吴明晴.  电测与仪表. 2013(10)
[8]嵌入式系统的软件低功耗技术实现策略[J]. 王奇,徐文韧,唐克.  舰船电子工程. 2013(03)
[9]超低功耗嵌入式系统设计技巧[J]. 孟海斌,张红雨.  单片机与嵌入式系统应用. 2010(08)
[10]基于单片机的嵌入式系统的低功耗设计问题[J]. 董艺.  海南大学学报(自然科学版). 2009(04)



本文编号：3218791