Khởi tạo các tham số:
- Khởi tạo RF, ADC, TIMER - Khởi tạo MS5535 - Khởi tạo MS5535
Đọc 3 kênh ADC
Đọc dữ liệu MS5535
Truyền dữ liệu không dây
Nhận dữ liệu không dây
Truyền thông tin về máy tính
- Đưa các chân SCLK và DIN của MS5535 về trạng thái 0 - Đọc các hệ số lưu trong MS5535
Đọc 3 kênh ADC:
- Chọn kênh cần đọc
- Phát lệnh chuyển đổi ADC
- Chờ cho đến khi chuyển đổi ADC kết thúc
- Đọc giá trị ADC từ hai thanh ghi ADCDATH và ADCDATL
Đọc dữ liệu MS5535:
- Reset MS5535
- Gửi lệnh cho MS5535 để chọn tham số cần đọc: nhiệt độ hay áp suất. - Đọc dữ liệu trả lời từ MS5535
Chờ nhận lệnh từ máy tính:
Nếu có lệnh yêu cầu gửi dữ liệu về trung tâm, Slave sẽ đọc các tham số nhiệt độ áp suất rồi truyền về trung tâm.
Một thí nghiệm đơn giản như trình bày ở hình 5.2, những kết quả đo được cho trong bảng 3, đồ thị tương ứng biểu diễn trên hình 5.4.
Bảng 3. Số liệu đo áp suất theo độ cao cột nước
Độ cao (cm) (h=H1-H2) Áp suất (mbar) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Trung bình 0 986 986 986 986 986 986 20 1012 1010 1010 1011 1011 1010.8 40 1031 1031 1031 1030 1030 1030.6 60 1054 1054 1052 1052 1052 1052.8
80 1069 1070 1070 1070 1070 1069.8 100 1088 1088 1088 1088 1088 1088 100 1088 1088 1088 1088 1088 1088 120 1111 1111 1111 1111 1111 1111 140 1127 1127 1127 1127 1127 1127 160 1149 1149 1149 1149 1149 1149 233 1214 1214 1214 1215 1215 1214.4 313 1290 1290 1290 1290 1290 1290
5.1.2 Khảo sát độ ổn định của phép đo áp suất khi thay đổi nhiệt độ
Đầu đo được đặt trong môi trường nhiệt độ thay đổi từ 160C đến 420C và đo giá trị khí áp tại một vị trí, trong khoảng thời gian ngắn. Số liệu đo được phản ánh qua đồ thị tương ứng cho trên hình 5.5.
Đồ thị quan hệ Độ cao-áp suất
0 50 100 150 200 250 300 350 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 áp suất (mbar) đ ộ c ao (c m )
5.1.3 Kiểm tra làm việc dài ngày và mức tiêu thụ điện của hệ thống
Trong CC1010, CPU, biến đổi ADC, truyền nhận RF, v.v…không làm việc đồng thời. Chu kỳ nghỉ và chu kỳ hoạt động có tần số nhịp khác nhau. Quản trị chặt chẽ quá trình này sẽ tiết kiệm được năng lượng tiêu thụ bởi hệ thống. CC1010 có 3 chế độ làm việc:
+ Tích cực (Active Mode), chế độ 8051 chạy bình thường, xung Clock là tần số dao động của tinh thể thạch anh chính. Dòng tiêu thụ phụ thuộc vào tần số đó;
+ Chế độ nghỉ (Idle Mode): 8051 không hoạt động, các ngoại vi vẫn hoạt động bình thường. Thoát ra khỏi chế độ nghỉ bằng: Ngắt (Interrupt), thiết lập lại (Reset), Tắt - bật nguồn;
+ Chế độ tắt nguồn (Power-Down Mode): 8051 và các ngoại vi không hoạt động, chỉ clock cho ADC hoạt động. Nó là chế độ tiết kiệm năng lượng nhất, thoát khỏi chế độ này bằng Reset hoặc Tắt - bật nguồn.
Thử nghiệm tiết kiệm năng lượng khi truyền giữa Master và Slave. Slave thu thập dữ liệu nhiệt độ, áp suất truyền cho Master. Thời gian nghỉ giữa 2 lần truyền là 30 phút. Nuôi Slave là pin điện thoại di động loại 3.6V-580mAh. Slave ở chế độ nghỉ, chỉ khi thu thập số liệu truyền cho Master, Slave mới ở chế độ tích cực, chu trình hoạt động theo giải thuật sau:
Hình 5.5. Độ ổn định của áp suất theo nhiệt độ 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 0 10 20 30 40 50
Dòng tiêu thụ của Slave đo được như sau: không phát RF, chỉ thu thập số liệu, dòng 17mA, mất khoảng 5 giây do lấy số liệu trung bình 4 lần liên tiếp. Khi phát RF, không thu thập số liệu, dòng 35mA.
Với tốc độ truyền 2,4kb/s, mỗi gói tin dài 22 byte, thời gian truyền gói tin là: 22*8(bit)/2400 = 73ms.
Để Master nhận dữ liệu một cách tin cậy, Slave phát 5 gói tin cùng 1 nội dung, tổng thời gian phát là:
73*5 = 365ms ≈ 0,4s.
Chế độ nghỉ, dòng 0,5mA. Thời gian của chế độ này (tính trong vòng 1 giờ) là: 3600 - 2*5(giây) – 2*0,4 = 3589.2 s.
Như vậy, dòng tiêu thụ trung bình trong 1 giờ là:
(17*5*2 + 35*0,3*2 + 0,5*3589)/3600 = 0,55 mA ≈ 0,6mA. Thời gian hoạt động lý tưởng của Slave với tính toán như trên là:
580/0.6 = 967 giờ = 40 ngày (thực tế có thể đạt 50% giá trị này). Khởi tạo: