無(wú)線風(fēng)速計(jì)之風(fēng)速/風(fēng)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

本項(xiàng)目是一個(gè)電池供電型無(wú)線風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集成一個(gè)RF ISM頻段收發(fā)器，用來(lái)傳輸從無(wú)源風(fēng)速計(jì)測(cè)得的風(fēng)速和風(fēng)向。電路通過(guò)采用12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和喚醒定時(shí)器分別用來(lái)獲取風(fēng)向和風(fēng)速。在休眠模式下，ADuCRF101標(biāo)稱(chēng)功耗為1.9 A，可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的電池使用時(shí)間。在該模式下工作時(shí)，采用單個(gè)CR2032鋰離子電池可持續(xù)工作1至2年。

無(wú)線風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖：

典型無(wú)源風(fēng)速計(jì)的風(fēng)速部分由舌簧開(kāi)關(guān)組成，此開(kāi)關(guān)可隨磁體在其上通過(guò)而進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。磁體附著在風(fēng)速計(jì)風(fēng)扇軸承上；因此，隨著風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)扇，磁體周期性地在開(kāi)關(guān)上移動(dòng)，每次路過(guò)開(kāi)關(guān)就對(duì)其進(jìn)行切換。開(kāi)關(guān)連接GND引腳和印刷電路板(PCB)的P0.7。風(fēng)扇每轉(zhuǎn)一次就完成一次開(kāi)關(guān)操作，在P0.7上產(chǎn)生一個(gè)脈沖，用作中斷信號(hào)。本例中，P0.7分配為IRQ3。兩次脈沖之間的時(shí)間用來(lái)計(jì)算風(fēng)速。使用了32位喚醒定時(shí)器。該定時(shí)器采用ADuCRF101的內(nèi)部32 kHzLFOSC時(shí)鐘以及數(shù)值為1的預(yù)分頻器。使用喚醒定時(shí)器的主要原因是它在休眠模式下處于活躍狀態(tài)，而通用定時(shí)器卻不會(huì)處于活躍狀態(tài)。因此，哪怕器件處于低功耗休眠模式，中斷時(shí)序也是連續(xù)的。

無(wú)源風(fēng)速計(jì)的風(fēng)向部分通常由電位計(jì)連接風(fēng)向標(biāo)組成。若風(fēng)向標(biāo)的方向發(fā)生改變，則電位計(jì)數(shù)值也會(huì)變化。電位計(jì)的游標(biāo)連接ADC1引腳，電位計(jì)的其余兩個(gè)接線分別接至低壓1.8 V LDO LVDD1引腳和P3.4引腳。連接P3.4引腳而非直接接地可讓P3.4選擇(通過(guò)內(nèi)部開(kāi)關(guān))接地或完全斷開(kāi)。ADC轉(zhuǎn)換之后，將P3.4與地?cái)嚅_(kāi)連接可降低功耗。由軟件驅(qū)動(dòng)決定P3.4接地還是斷開(kāi)接地連接。

無(wú)線數(shù)據(jù)采集軟件流程圖：

附件內(nèi)容截圖：