电机温度监测系统低功耗无线节点模块设计

时唤醒一次，查询中心是否已经上电工作，如果中心已经上电工作，节点进入工作状态，若未检测到中心工作，节点继续休眠。主要包括掉电过程和上电过程两部分，具体实现流程分别如图4，图5所示。

3.2模块系统软件调试本

设计方案采用NXP免费提供的LPCXpresso类eclipse编程环境，利用NXP提供的Cortex-M0内核中SPI和GPIO控制相关驱动程序，实现SPI和GPIO分别与Si4432和DSl8820的数据传输，PC利用LPC-Link仿真器和Cortex-Debug接口，对LPC1114实现ISP调试模式，大大提高了开发效率。

4 模块指标测试与耗能分析

本模块方案已经应用于货车轴温测量系统中，达到了本方案的设计要求。通过频谱仪对模块的射频指标做了测试，图6为频谱仪观察到的模块发射信号在中心频率为410 MHz的频谱图，Si4432的发射功率最高达10 dBm，接收灵敏度可达-110 dBm，在空旷地带通信距离可达2 km，传输速率为达100 Kb/s（或以上）时，误码率低于0.075％，可以满足大部分无线数据传输性能要求。

由于系统各节点均用电池供电，安装到现场后往往不允许频繁更换电池，所以系统对节能要求很高。从硬件的角度来看，耗电的主体是MCU和射频芯片，而MCU和射频芯片都有工作模式和睡眠模式，在睡眠模式时，它们的耗电是很少的，所以要节能，就应该让CPU和射频芯片工作在睡眠模式中，结合系统电源管理软件设计，实现模块的最大限度节能，具体数据如下：LPC1114工作模式（3.3 V电压）下电流为220μA，在Sleep模式下电流为6μA.射频芯片Si4432发射电流为85 mA，接收电流为18.5 mA，power-saving模式电流为1μA.按照节点平均工作水平，并按照最低周期来计算，节点工作时间和休眠时间都是17 s.这样，34 s最短周期内，节点消耗电流为：8.4×（0.22+18.5+0.002+0.001）+1.7×0.04×85+25.6×（0.006+0.001）=163 mA那么本模块中的16 A.h的电池能维持135.3天，实现了降低模块能耗的目的。

5结语

本文设计并实现了一种低功耗、低成本、稳定可靠的无线温度检测系统节点设备方案，在整个系统测试中，本模块各方面性能达到了理想效果，需要进一步解决设备在电机设备中的安装固定、电机高速转动对无线模块的电磁干扰问题。