基于Web與CC430F6127的通信電源監控系統設計
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2．1 數據采集模塊
數據采集模塊需要采集通信電源的電壓、電流、溫度等參數，硬件電路如圖2所示。數據采集模塊由單片機CC430F6127(簡稱F6127)控制，首先通信電源的電壓和電流分別通過霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器進行轉換，兩種傳感器的輸出均為電流信號，兩個傳感器輸出的電流分別經過R1和R2采樣電阻后，在電阻兩端形成一個電壓降，由于電阻的一端接地，所以電阻的另一端VO即為轉化后的電壓信號；然后由AD7656采集采樣電阻R1和R2兩端的電壓，根據傳感器的變比即可求出輸入電壓和電流的幅值；F6127通過相關的算法可以求出電壓和電流的最大值和平均值等參數，將此數據發送給監控中心。本文引用地址：http://www.104case.com/article/155987.htm
本系統采用的AD7656模數轉換芯片是6通道同時采樣的16位逐次逼近型ADC，可以滿足高分辨率、多通道、高轉換速率和低功耗要求，主要應用于電力監控系統、儀器控制系統等。如圖2所示，AD7656的電源正電壓VDD為+12 V，電源負電壓VSS為-12 V，模擬電壓AVCC、邏輯電壓VDRIVE和數字電壓DVCC均為+5V。AD7656的STBY接VDRIVE，選擇正常模式；SER／PAR端口接地，選擇并行接口；W／B接地表示16位并行輸出；RANGE端口接地表示選擇輸入電壓范圍±10V；WR／REFEN／DIS接VDRIVE表示選擇內部參考。單片機F6127的P0口作為并行數據口與AD7656的并行數據口DB0～DB15相連，P1．0端口與AD7656的BUSY相連，用來檢測轉換是否結束；P1．1端口與CONVST A、CONVST B和CONVST C 3個端口相連，控制AD7656同時采樣6路信號；P1．2端口與AD7656的讀信號RD相連作為讀取數據控制口；P1．3端口與AD7656的／CS端相連作為片選口；P1．4端口與AD7656的RESET端口相連作為重啟控制端口。
通信電源自身會產生熱量。它的溫度會影響電源的供電性能，實時測量通信電源的溫度對于更好的控制電源的供電起著十分重要的作用。本系統中采用DS18B20溫度采集芯片采集通信電源的溫度，DS18B20是一款高速度、高精度的溫度傳感器，其電源供電電壓為3．3 V；測量范圍為-55～+125℃；測量精度為0．5℃。在安裝溫度傳感器時，需要將DS18B20芯片盡可能地貼近通信電源。單片機CC430F5137的P1．5口與DS18B20的DQ口相連，用來控制DS18B20的讀寫等操作。
2．2 RF無線電數據傳輸模塊
RF無線電數據傳輸裝置由CC430F6127單片機內部集成的CC1101無線電收發器構成。CC430F6127單片機是TI公司的MSP430F6xx系列MCU與低功耗RF收發器相結合的一款產品。在低功耗模式下可實現極低的電流消耗，采用電池供電的無線網絡應用可連續工作長達10年以上。微型封裝所包含的高級功能還可為創新型RF傳感器網絡提供核心動力，可以向中央采集點報告數據。CC430F6127為16位超低功耗：MCU，系統支持最大時鐘頻率20 MHz，具有4 KB RAM、32 KB Flash、64個引腳、CC1101無線電，供電電壓范圍為1．8～3．6 V，正常工作模式消耗電流為160μA／MHz，LPM_3消耗電流為2．0μA～PM_4模式消耗電流為1．0μA。
CC430F6127單片機內部集成的CC1101無線電收發器的RF頻率有3個范圍，分別是：300～348 MHz、389～464 MHz、779～928 MHz。根據TI提供的數據手冊以及系統的要求，本系統的RF頻率設為433 MHz，數據包長度可以達到20字節，數據傳輸速率為38．4 kbps，發送功率最大可以達到12．6 dBm。本系統能夠根據監控點與監控子網絡中心點的距離來調節發射功率的大小，以實現低功耗的目的。硬件電路如圖3所示。C CA30F6127的供電電壓為+3．3 V，RF外接晶振頻率為26 MHz，其中RF_N和RF_P為RF無線電收發器的接收，發射引腳。兩引腳外接電子器件和功率天線。
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