基于单片机的高压开关柜触头温度监测系统设计
1 系统工作原理及硬件设计
本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/201611/323837.htm触头温度监测系统框图如图1所示。
每个高压开关柜有六个触头温度需要监测，下位机为置于触头臂上的无线采集模块，主要完成温度数据的采集及无线发送。上位机为置于高压开关柜外表面的无线接收模块，主要完成对应开关柜内的温度数据接收存储、液晶显示及上传报警。上位机定时发送125 kHz低频唤醒信号，下位机被唤醒后回传433 M触点温度信息。
测温模块中的微控制器采用了TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F1132，无线收发芯片采用了TI公司的极低功耗的单片收发芯片CC10 00。
下位机利用MSP430F1132内部10位AD转化模块与美信公司的MAX6613低功耗模拟温度传感器完成温度采集和编码;低频唤醒部分由低频唤醒信号接收芯片ATA5283构成，定时接收上位机发送的125 kHz的低频唤醒信号，被唤醒后启动CC1000射频模块完成一次温度采集上传，其余时间单片机进入休眠状态，CC1000射频模块进入掉电模式。电源采用电流感应方式从电力线路上获取能量，结合稳压器件和超级电容实现稳定的电能输出。
上位机的低频唤醒部分由低频唤醒信号发送芯片ATA5276构成，结合单片机定时发送125kHz的带有地址信息的低频唤醒信号，每次唤醒一个下位机，然后接收存储它上传的触点温度信息，采集完六个下位机的信息后等待PC轮询时上传。
1.1 上位机硬件设计
低频唤醒信号发送电路如图2所示，主要由ATA5276芯片和MSP430F1132单片机组成。
MSP430F1132是TI公司推出的一款的16位超低功耗单片机，集成了较多的片上外围资源，包括一个16位的定时器、10位速率为200 kbps的AD转化器、8K+256B的FLASH、256B的RAM，图2中所示，MSP430F1132共有20个引脚，其中两个八位并行数据接口P1(P1.0-P1.7)、P2(P2.0-P2.5)，这些数据接口同时有一些复用功能，如：P1.4-P1.7复用了下载程序的JTAG接口。
ATA5276是Atmel公司推出的一款用于发射低频唤醒信号的低功耗芯片。通过外部单片机控制该芯片的一个“单线双向”接口(DIO pin)就能将能量和数据通过天线线圈发射出去，频率为125 kHz，ASK调制方式。图2中DIO引脚与单片机的P2.2脚连接，当DIO引脚变为低电平时，低频唤醒信号发送模块发送125 kHz低频唤醒信号，发送完成后，单片机的P2.1脚如果能捕获到DIO引脚发出的负脉冲信号就可以确认发送成功，否则重新发送;当DIO引脚变为高电平时，不发送任何唤醒信号。
1.2 下位机硬件设计
低频唤醒接收端电路如图3所示，主要由ATA5283芯片和MSP430F1132单片机组成。
ATA5283是Atmel公司推出的一款适合于125 kHz低频信号的低频唤醒接收芯片，休眠电流为1μA，工作电流2μA，工作电压2～3.6 V。数据速率可达4 kbps，ASK调制方式。ATA5283芯片的1脚接LC并联谐振电路输入125 kHz低频信号，6脚N_DATA接单片机I/O口接收数据，7脚N_ WAKEUP接单片机TACLK口用于唤醒单片机。该芯片对125 kHz信号的接收灵敏度为1 mV，当LC电路感应出的峰值电压大于1 mV时，ATA5283的7脚N_WAKEUP端被拉低，单片机被唤醒，开始采集其6脚NDATA端的输出数据，采集完成后单片机输出一个高电平信号给ATA5283的5脚使其复位，然后单片机进入休眠状态，等待下次被唤醒。
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