? ?單點喚醒:在系統(tǒng)休眠模式中可以唯一指定喚醒對象,而無需所有接收方退出休眠模式,可以極大節(jié)省系統(tǒng)功耗。特別適用于電池供電,可以最大限度節(jié)約組網(wǎng)系統(tǒng)功耗,所以某種意義上來說,單點喚醒技術(shù)是無線模塊低功耗模式的最佳選擇。
成都億佰特基于SEMTECH公司SX1212射頻芯片所研發(fā)的無線串口模塊(UART)——E33-433T13D無線串口模塊具有單點喚醒功能(唯一指定喚醒對象,而無需所有接收方退出休眠模式),支持透明傳輸方式,工作在 425~440.5MHz 頻段(默認(rèn)433MHz),超低接收電流,支持TTL電平輸出、先進的超窄帶GFSK調(diào)制方式,兼容3.3V 不 5V 的 IO 口電壓。
首先該無線模塊有四種工作模式,由引腳M0、M1 設(shè)置;詳細(xì)情況如下表所示:
模式(0-3) | M0 | M1 | 模式介紹 | 備注 |
0 一般模式 | 0 | 0 | 串口打開,無線打開,透明傳輸 | 接收方必須是模式0、1 |
1 喚醒模式 | 1 | 0 | 串口打開,無線打開; 和模式0唯一區(qū)別:數(shù)據(jù)包發(fā)射前,自動增加喚醒碼,這樣才能喚醒工作在模式2的接收方 | 接收方可以是模式0 接收方可以是模式1 接收方可以是模式2 |
2 省電模式 | 0 | 1 | 串口接收關(guān)閉,無線處于空中喚醒模式,收到無線數(shù)據(jù)后,打開串口發(fā)出數(shù)據(jù)。 | 發(fā)射方必須模式1 該模式下不能發(fā)射 |
3 休眠模式 | 1 | 1 | 模塊進入休眠,可以接收參數(shù)設(shè)置命令 | 詳見工作參數(shù)詳解 |
*** 用戶可以將M0、M1進行高低電平組合,確定模塊工作模式??墒褂肕CU的2個GPIO來控制模式切換;當(dāng)改變M0、M1后:模塊空閑,1ms后,即可按照新的模式開始工作;若模塊有串口數(shù)據(jù)尚未通過無線發(fā)射完畢,則發(fā)射完畢后,才能進入新的工作模式;若模塊收到無線數(shù)據(jù)后并通過串口向外發(fā)出數(shù)據(jù),則需要發(fā)完后才能進入新的工作模式;所以模式切換只能在AUX輸出1的時候有效,否則會延遲切換。
(例如:在模式0或模式1下,用戶連續(xù)輸入大量數(shù)據(jù),并同時進行模式切換,此時的切換模式操作是無效的;模塊會將所有用戶數(shù)據(jù)處理完畢后,才進行新的模式檢測;所以一般建議為:檢測AUX引腳輸出狀態(tài),等待AUX輸出高電平后2ms再進行切換。)
*** 當(dāng)無線模塊從其他模式被切換到休眠模式時,如果有數(shù)據(jù)尚未處理完畢;模塊會將這些數(shù)據(jù)(包括收和發(fā))處理完畢后,才能進入休眠模式。這個特征可以用于快速休眠,從而節(jié)省功耗;
(例如:發(fā)射模塊工作在模式0,用戶發(fā)起串口數(shù)據(jù)“12345”,然后不必等待AUX引腳空閑(高電平),可以直接切換到休眠模式,并將用戶主MCU立即休眠,模塊會自動將用戶數(shù)據(jù)全部通過無線發(fā)出后,1ms內(nèi)自動進入休眠;從而節(jié)省MCU的工作時間,降低功耗。)
*** 同上理,任何模式切換,都可以利用這個特征,模塊處理完當(dāng)前模式事件后,在1ms內(nèi),會自動進入新的模式;從而省去了用戶查詢AUX的工作,且能達到快速切換的目的;例如從發(fā)射模式切換到接收模式;用戶MCU也可以在模式切換前提前進入休眠,使用外部中斷功能來獲取AUX變化,從而進行模式切換。
(此操作方式是非常靈活而高效的,完全按照用戶MCU的操作方便性而設(shè)計,并可以盡可能降低整個系統(tǒng)的工作負(fù)荷,提高系統(tǒng)效率,降低功耗。)
類型 | 當(dāng)M0 = 0,M1 = 1時,模塊工作在休眠模式 |
發(fā)射 | 模塊處于休眠狀態(tài),串口被關(guān)閉,無法接收來自外部MCU的串口數(shù)據(jù),所以該模式不具有無線發(fā)射功能。 |
接收 | 在休眠下,要求發(fā)射方必須工作在喚醒狀態(tài);定時監(jiān)聽喚醒碼,一旦收到有效的喚醒碼后,模塊將持續(xù)處于接收狀態(tài),并等待整個有效數(shù)據(jù)包接收完畢; 然后AUX輸出低電平,延遲5ms后,打開串口將收到的無線數(shù)據(jù)通過TXD發(fā)出,完畢后將AUX輸出高電平; 無線模塊繼續(xù)進入“休眠 - 監(jiān)聽”的工作狀態(tài)(polling); 通過設(shè)置不同的喚醒時間,模塊具有不同的接收響應(yīng)延遲(最長2s)和平均功耗(最小30uA);用戶需要在通訊延遲時間和平均功耗之間取得一個平衡點。 |
隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。節(jié)能是全球化的熱潮,如計算機里的許多芯片過去用5V供電,現(xiàn)在用3.3V、1.8V,并提出了綠色系統(tǒng)低功耗模塊的概念。很多廠商很注重微控制器的低功耗問題。電路與系統(tǒng)的低功耗設(shè)計一直都是電子工程技術(shù)人員設(shè)計時需要考慮的重要因素。而單點喚醒就是是一個非常重要的指標(biāo),它可以極大節(jié)省系統(tǒng)功耗,在未來的低功耗應(yīng)用領(lǐng)域一定能有更好的未來。
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