電機溫度監測系統低功耗無線節點模塊設計

3．2 模塊系統軟件調試
本設計方案采用NXP免費提供的LPCXpresso類eclipse編程環境，利用NXP提供的Cortex—M0內核中SPI和GPIO控制相關驅動程序，實現SPI和GPIO分別與Si4432和DSl8820的數據傳輸，PC利用LPC—Link仿真器和Cortex-Debug接口，對LPC1114實現ISP調試模式，大大提高了開發效率。

4 模塊指標測試與耗能分析
本模塊方案已經應用于貨車軸溫測量系統中，達到了本方案的設計要求。通過頻譜儀對模塊的射頻指標做了測試，圖6為頻譜儀觀察到的模塊發射信號在中心頻率為410 MHz的頻譜圖，Si4432的發射功率最高達10 dBm，接收靈敏度可達-110 dBm，在空曠地帶通信距離可達2 km，傳輸速率為達100 Kb／s(或以上)時，誤碼率低于0．075％，可以滿足大部分無線數據傳輸性能要求。

由于系統各節點均用電池供電，安裝到現場后往往不允許頻繁更換電池，所以系統對節能要求很高。從硬件的角度來看，耗電的主體是MCU和射頻芯片，而MCU和射頻芯片都有工作模式和睡眠模式，在睡眠模式時，它們的耗電是很少的，所以要節能，就應該讓CPU和射頻芯片工作在睡眠模式中，結合系統電源管理軟件設計，實現模塊的最大限度節能，具體數據如下：LPC1114工作模式(3．3 V電壓)下電流為220μA，在Sleep模式下電流為6μA。射頻芯片Si4432發射電流為85 mA，接收電流為18．5 mA，power-saving模式電流為1μA。按照節點平均工作水平，并按照最低周期來計算，節點工作時間和休眠時間都是17 s。這樣，34 s最短周期內，節點消耗電流為：
8．4×(0．22+18．5+0．002+0．001)+1．7×0．04×85+25．6×(0．006+0．001)=163 mA
那么本模塊中的16 A·h的電池能維持135．3天，實現了降低模塊能耗的目的。

5 結語
本文設計并實現了一種低功耗、低成本、穩定可靠的無線溫度檢測系統節點設備方案，在整個系統測試中，本模塊各方面性能達到了理想效果，需要進一步解決設備在電機設備中的安裝固定、電機高速轉動對無線模塊的電磁干擾問題。