多功能低功耗海洋數據采集器的設計
2.4 時鐘和看門狗設計
數據傳輸格式要求,用時間來標記不同時刻的數據,因此采集器應有實時時鐘設計。本設計使用的是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下,因此設計要求系統必須有程序故障后自動恢復系統正常工作狀態。外擴專門看門狗芯片X5043,X5043是INTERSIL公司生產的都有上電復位、高電壓復位控制、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,微處理器或外設失效,導致系統“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。
數據存儲模塊、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,節省了單片機管腳資源。
2.5 電源模塊設計
因為本設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。為降低設備后繼成本,電池的壽命問題決定用B120315轉3.3 V。B1203LS優點是非線性變壓、轉化效率高達80%、功耗低。設計完整后經過測量,系統工作供電壓12 V時電流為80 mA,功率為0.96W。
3 軟件設計
本設計中,系統軟件是采用由頂往下和模塊化設計思想。系統軟件設計以中斷方式為主,以查詢方式為輔。用中斷來接收采集數據和上位機命令,用查詢方式對數據進行存儲。系統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生采集數據和等待上位機命令,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據。在程序中要進行多次喂狗,防止非是故原因看系統復位。根據設計每個要求,把系統的硬件資源盡可能最優的軟件實現。設計流程如圖4所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/193538.htm
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