利用MAXQ3210构建水位监测报警系统

　唤醒定时器

　　MAXQ3210的唤醒定时器是一个20位的定时器，可设置为系统时钟递减计数，也可以设置为对处理器内部环形振荡器计数。应用软件将初始值装入唤醒定时器寄存器(WUT)，随后定时器从这个设定值开始递减计数。当定时器计数值达到0时，休眠周期结束，唤醒定时器控制(WTCN.1)寄存器的中断标志位(WTF)置位。如果中断使能，该标志将触发一次中断，使处理器退出中断模式。如果屏蔽中断，处理器将不退出停机模式。

　　通过WUT寄存器，处理器及其软件可访问20位定时器的前16位，低4位只允许定时器硬件访问。尽管如此，任何情况下只要软件对WUT寄存器进行写操作，其低4位也将清零。唤醒定时器的周期由以式给出：

　　唤醒定时器周期 = (源时钟周期) x WUT[19:4] x 16

　　其中WUT[19:4]是20位定时器的前16位。注意，由于在WUT寄存器没有包含定时器的低4位，周期数必须乘以16。通过使用这个公式，可看出一般在使用频率为8kHz的环形振荡器时，最大唤醒周期大约为131秒。上文中选择一分钟为休眠周期，将倒计数值30,000 (07530h)装载到WUT即可产生一分钟的休眠时间。假设唤醒定时器对环形振荡器进行计数。

　　配置唤醒定时器时需要对定时器控制寄存器进行一次写操作，将唤醒寄存器(WTE)的使能位WUTC.0置位以使能定时器。同时，唤醒定时器(WTCS)的时钟选择位WUTC.2必须置1，定时器才能对处理器的环形振荡器进行计数。因此，应用程序必须向定时器控制寄存器(WUTC) 写入十六进制数05初始化定时器。唤醒定时器标志(WTF)的WUTC.1位由定时器硬件置位，但必须由中断服务程序清除，以防止重复响应同一中断。

模拟比较器

　　MAXQ3210内置1位模数比较器及其2.5V的电压基准，这些电路是本应用的关键。比较器有两个输入端，＋和－，如图2所示。比较器输出是两个输入端模拟电压之差的函数。本应用中，2.5V基准连接至“+”输入端，“-”输入端连接至传感器的一端。如图所示，“-”输入端通过一个1.0M电阻由设置为高电平的端口P0.5上拉至高电平。因此，在正常状态下，“-”输入端电压接近于5V，高于“+”输入端2.5V基准电压。比较器的极性选择(CPOL)位CMPC.1在本应用中设置为0。比较器输出结果CMO如下：

　　CMO = 0当(VREF

　　CMO = 1当(VREF>CMPI)时

　　由此可见，正常状态下比较器输出CMPO为0。当水监测传感器的电极浸入水中时，两电极之间的导电性将比较器输入拉至地电位。这种状态下，基准电压高于CMPI，比较器输出CMO变为高电平。由于比较器的高输入阻抗，正常情况(无报警)下，只有非常小的电流流入比较器输入端。当水监测传感器电极浸入水中时，水的电导率和1.0M电阻可以限制传感器电极之间的电流。

　扬声器驱动

　　MAXQ3210提供了一个板上3引脚压电扬声器驱动接口，该接口可直接驱动压电扬声器。3引脚接口的引脚配置如下：

　　HORNB (扬声器铜片)：这个输出连接至压电扬声器的金属电极。

　　HORNS (扬声器银片)：这个输出连接至压电扬声器的陶瓷电极。当压电扬声器驱动使能时，这个输出为HORNB提供互补输出。

　　压电扬声器采用自驱动，使用扬声器控制寄存器的扬声器使能(HREN)位HRNC.0开启或关闭压电扬声器驱动器。当HRNC.0置1时，扬声器驱动器被激活，扬声器将发出声音报警。当HRNC.0位清零时，扬声器不发声。在本应用实例中，在传感器电极浸入水中时，扬声器将在一定的时间间隔内发出5声蜂鸣声。如果检测到低电池电压，扬声器将每次发出8声蜂鸣声，然后停止一分钟。这种模式将一直持续到电池电压过低导致系统复位，或外部触发复位(外部复位没有禁止时会发生这种情况)。

　环形振荡器

　　MAXQ3210内置一个环形振荡器，作为系统上电复位或退出停机模式的默认时钟源。环形振荡器使能后立即开始振荡，不象晶体振荡器至少需要65536个时钟周期才能达到稳定状态。从停机模式唤醒时，如果系统延迟65,536个时钟，在没有执行指令(例如，没有任务运行)等待这个周期结束期间将会消耗大量功率。退出停机模式时，使用环形振荡器可以避免这种功耗。实际上，退出停机模式时，环形振荡器也需要4个时钟周期达到稳定状态，但与晶体振荡器相比，该时间间隔短得多。

　　为降低功耗，初始程序将环形振荡器配置为处理器的系统时钟。将环形振荡器选择(RGSL)位CKCN.6置1实现。将该位置位，而处理器运行在晶体振荡器时(处于系统初始化阶段)，时钟源将立即切换到环形振荡器，这时没有4个时钟周期的延迟。