基于单片机的高压开关柜触头温度监测系统设计

MSP430F1132的P2.2脚接MAX6613传感器的模拟数据输出端，利用单片机内部10位AD转化模块完成温度信息的模数转换。

2 软件设计

2.1 上位机软件设计

上位机低频唤醒发送流程图如图4所示。

MSP430单片机上电初始化后，P2.2脚设为低电平，对应DIO为高电平，当发送数据时P2.2脚变为高电平，DIO脚变为低电平。首先发送8位序列头信号，延时1 ms后发送16位数据，发送完成后P2.2脚变为低电平，对应DIO变为高电平，延时约15 ms后，P2.1捕获DIO反馈的负脉冲确认信号，在CCU捕获中断服务程序内获得该信号下降沿和上升沿的时间差就能判断出所有的数据是否正确发送。

2.2 下位机软件设计

ATA5283芯片初始化后，开始侦听125 kHz频段，当有效唤醒信号出现时，在芯片WAKEUP引脚输出高电平唤醒单片机和射频模块。单片机进入接收低频唤醒信号的中断服务程序，数据通信完成后，ATA5283返回侦听模式，单片机进入休眠模式，射频模块进入掉电模式。

本文设计的低频唤醒信号数据速率为1 kbps，每个Bit持续1 ms，具体格式如表1所示。

具体工作过程：

1)8 ms的前导码(Preamble)引起芯片的工作，N_WAKEUP端被拉低，N_DATA端也被拉低。前导码必须大于5.62 ms，这是芯片本身决定的，否则不会被唤醒;

2)N_WAKEUP端的拉低使得单片机被唤醒;

3)每隔1 ms采集一次N_DATA端的数据，验证确认码的真伪，避免干扰信号;

4)验证成功后，每隔1 ms采集一次，共采集8次，此为上位机发送的地址信号;

5)单片机判断接收完数据后，给出一个高电平到ATA5283的RESET脚，复位ATA5283回到待机侦听模式。

单片机将接收到的地址信息与本机地址比对，若相同就唤醒其它电路完成一次温度采集发送，若不同就进入休眠模式。

下位机低频唤醒接收流程图如图5所示。

MSP430单片机上电初始化后进入LPM4休眠模式，低频唤醒数据接收和温度数据采集发送在中断程序中完成。当有输入信号时，ATA5283的N_WAKEUP端被拉低，下降沿触发MSP430进入中断服务程序，依次采集8位确认码和8位ID信息，比对接收到的地址信息，如果与本机地址相同则启动CC1000模块完成温度采集发送，完成后P1.2给ATA5283一个正脉冲复位它回到待机侦听模式。

3 总结

本文将低频唤醒芯片ATA5276和ATA5283用于电厂高压开关柜触头温度监测系统中，与射频芯片CC1000相结合实现了非接触式温度监测，并使传感器电路工作在瞬时发送和长时休眠的工作状态，有效降低了传感器端的功耗，解决了多个传感器的组网问题。