高壓變電站ZYU-CW5000無線測溫裝置預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    ZYU-CW5000無線測溫裝置主要是由溫度傳感器、超低功耗單片機(jī)、無線收發(fā)模塊、電源管理芯片、外圍電路以及高能電池組成。其中溫度傳感器的測量度可以達(dá)到0.5℃，而且用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自行轉(zhuǎn)換分辨率以及設(shè)定溫度超標(biāo)預(yù)警的上下閥值，并且能夠長期保存。

    超低功耗單片機(jī)則采用的是超低功耗的16位混合信號(hào)處理器，該處理器可以在1.8～3.6V的電壓下工作，而且可以根據(jù)不同的工作模式降低耗電電流，此外單片機(jī)憑借其豐富的尋址方式、大量的寄存器和簡潔的操作指令，可以獲得較高的處理能力和速度；無線收發(fā)模塊是一種理想的彈片收發(fā)器芯片，適用于多點(diǎn)通訊方式，其發(fā)射功率可達(dá)到10mW。

    該模塊的特點(diǎn)是傳輸距離較遠(yuǎn)，無線信號(hào)的傳輸距離可以達(dá)到600～800m，而且采用前向糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，具有較高的抗干擾力和低誤碼率。電源管理芯片在測溫設(shè)備超低功耗方面也有非常重要的作用，MAX1726芯片可以提供1.8V、2.5V、3.3V、5V的輸出電壓，它不僅是一種低漏失的線性調(diào)節(jié)器，同時(shí)還可以提供超低電流，大限度的延長了電池的使用壽命。

    電源管理芯片也可以提供200mA的超低電流，主要用作電池組供電，起到反相電池保護(hù)、短路保護(hù)、高溫保護(hù)以及提高電池的使用壽命。高壓變電站ZYU-CW5000無線測溫裝置的預(yù)警系統(tǒng)采用的是雙電源管理技術(shù)，分別對智能溫度傳感器和無線收發(fā)模塊進(jìn)行管理，在降低功耗的同時(shí)可以提高傳感器的使用壽命。

    由于溫度傳感器、超低功耗單片機(jī)以及外圍電路的工作電流較小，因此在電路設(shè)計(jì)的過程中，主要采用3.6V，3000mA的電池進(jìn)行供電，該電池的大持續(xù)放電電流和大脈沖放電電流分別可以達(dá)到150mA和300mA，按照80%的電池使用率計(jì)算，平均壽命可以達(dá)到兩年以上。通過單片機(jī)的控制對當(dāng)前不需要工作的部件進(jìn)行斷電保護(hù)，有效的提高了電量的使用率。

    此外為了有效的延長高壓變電站無線測溫預(yù)警系統(tǒng)的使用壽命，在滿足設(shè)備工作頻率的前提條件下，可以選擇較小的工作頻率來降低單片機(jī)的功耗，而且在外圍電路的設(shè)計(jì)和器材選擇等方面，也需要強(qiáng)調(diào)能耗問題。在降低無線測溫預(yù)警系統(tǒng)的功耗方面，除了需要將CPU系統(tǒng)設(shè)定為省電模式外，還需要在軟件方面進(jìn)行低功耗的設(shè)計(jì)。

    該軟件的工作步驟為，對系統(tǒng)的實(shí)際需求進(jìn)行分析；對系統(tǒng)的功耗進(jìn)行分析；結(jié)合實(shí)際需求和功耗的分析結(jié)果，設(shè)計(jì)程序（程序設(shè)計(jì)采用中斷喚醒的模式）；采用限度的數(shù)據(jù)保存形式，確保程序進(jìn)入休眠狀態(tài)；各個(gè)功能模塊相互獨(dú)立，內(nèi)部功耗保持平衡穩(wěn)定；將模塊間的交換信息設(shè)計(jì)成中斷喚醒方式，調(diào)試好后進(jìn)行功耗考核。