采用MCP2030无线激活的低功耗系统设计

部电路主要部件有：控制器、激活信号检测电路、RAM/ROM、定时器、UHF收发器、电源等。其中，激活信号检测电路可以由MCP2030进行实现，如图4所示。利用MCP2030针对设定数字序列进行识别接收的能力，可以有效地控制标签的工作状态。当标签到达安装有射频激活发射器的特定位置时，MCP2030从SPI接口上输出相应的接收信号，使得控制器退出休眠状态，并对数据进行接收、分析和处理，最终存储在RAM/ROM相应的位置中。当需要与读写器进行信息交互时，控制器通过UHF收发器进行通信，控制器处理完之后自动进入休眠状态，直到下一次接收到磁场激活信号或定时器产生定时中断。

图4 激活信号检测电路

　　如图4所示，MCP2030与控制器通过SPI接口进行连接，SPI接口定义分别为LFDATA、SCCLK、MCCS。该接口命令由16位的控制字组成，命令格式如下：

　　D13～D15为命令类型，MCP2030根据命令类型确定后续的数据含义并执行相应的操作。其中，0x07为写数据命令，0x06为读数据命令。如果是写数据或读数据命令，则后续D9～D12为寄存器地址，分别指定该命令所要操作的寄存器地址，D1～D8为寄存器数据内容，D0为该命令行校验信息；如果不是写数据或读数据命令，则D0～D12的数据内容无意义。

　　为使MCP2030正常工作，系统上电复位时要对该器件进行正确的初始化配置。在此设定无线信号数字滤波序列为2 ms有2 ms无，使能通道自动选择功能和解调信号输出功能，初始化程序段如下：

void Init_MCP2030(void) {
　　ShiftOutSpi(0xe1,0x41);//reg0 111 0000 1010 0000 1
　　ShiftOutSpi(0xe2,0x01);//reg1 111 0001 0000 0000 1
　　ShiftOutSpi(0xe4,0x01);//reg2 111 0010 0000 0000 1
　　ShiftOutSpi(0xe6,0x01);//reg3 111 0011 0000 0000 1
　　ShiftOutSpi(0xe8,0x01);//reg4 111 0100 0000 0000 1
　　ShiftOutSpi(0xeb,0x81);//reg5 111 0101 1100 0000 1
　　ShiftOutSpi(0xed,0x3f);//reg6 111 0110 1001 1111 1
}

　　控制器向MCP2030发送数据的程序实现如下：

//数据预先存储在OutData1和OutData2中
void ShiftOutSpi(unsigned char OutData1,unsigned char OutData2) {
　　unsigned char i;
　　SCCLK=0;
　　MCCS=0;
　　for(i=0;i8;i++) {
　　　　LFDATA=OutData1 0x80;
　　　　OutData1=OutData1?1;
　　　　SCCLK=1;
　　　　SCCLK=0;
　　}
　　for(i=0;i8;i++) {
　　　　LFDATA=OutData2 0x80;
　　　　OutData2=OutData2?1;
　　　　SCCLK=1;
　　　　SCCLK=0;
　　}
　　MCCS=1;
}

　　控制器从MCP2030接收数据的程序段如下：

//数据存储在AFESpiInDataH和AFESpiInDataL中
void ShiftInSpi(void) {
　　unsigned char i;
　　SCCLK=0;
　　MCCS=0;
　　for(i=0;i8;i++) {
　　　　SCCLK=1;
　　　AFESpiInDataH=AFESpiInDataH LFDATA;
　　　　AFESpiInDataH=AFESpiInDataH?1;
　　　　SCCLK=0;
　　}
　　for(i=0;i8;i++) {
　　　　SCCLK=1;
　　　　AFESpiInDataL=AFESpiInDataL LFDATA;
　　　　AFESpiInDataL=AFESpiInDataL?1;
　　　　SCCLK=0;
　　}
　　MCCS=1;
}

结语

　　本文针对MCP2030的特点具体介绍了其在有源射频标签中的应用。该器件不仅集成有3通道低频接收电路以及3方向的磁场检测接收电路，而且功耗低，具备多种节能工作模式，非常适合于其他要求低功耗无线激活的嵌入式系统应用。