基于Zigbee的自动抄表系统设计

R器件的耗电量范围如下：100nA掉电模式，支持SRAM存储器保持；500nA节电模式，支持实时时钟和节电检测激活；1MIPS工作时为350μA；12MIPS工作时(最大32MIPS)为3.6mA(图3)。另一方面，处于睡眠模式下的唤醒时间为2μs。

除以上耗电量外，我们还必须考虑到收发器无线电的耗电情况。若网络工作在轮询模式下，睡眠模式的耗电量将十分重要：2.4GHz版为20nA；sub-GHz版为100nA。而sub-GHz收发器的Rx耗电量为9mA。

电容传感器可解决某些机械问题

计量表通常具有一个显示单元，为有需要的用户提供某些一级消息和信息，同时，这些由数据、诊断和控制所构成的重要信息将被发送到集中的数据管理系统。显示单元的能耗较高，所以必须使其处于关断状态，并能够通过ON/OFF按钮随时打开。因此，这类按钮必须满足一定的防潮湿、防破坏要求。Atmel提供了与该应用相结合的软件库，使设计人员可利用一块铜片区域来作为电容性按钮。这种解决方案没有机械组件，故可采用任何介电材料来覆盖。设计人员可参考大量的指导性文件来设计电容性按钮，但该方案最重要的优势在于其成本可以忽略不计。

传感器/按钮就安装在印制电路板(PCB)上，并由软件进行管理。设计人员也可选用比简单电容性按钮更为复杂的传感器。具有典型8位分辨率的传感器可以提供256个触摸位置，适用于创建滑块或滑轮。按照Atmel提供的指南所描述的设计标准进行设计，可以实现角度位置或线性位置编码器，以识别用于读取燃气或液体流量的转子的位置，或确定开阀的准确位置。同样，在电容传感器上插补位置的算法可由软件实现，而Atmel微控制器免费提供了相应的软件库。在任何情况下，测量值的读取都需进行采样。合理的采样率可以使耗电量降至μA级的水平。

本文小结

Atmel认识到创建自动远程抄表系统的重要性，并针对自动抄表系统优化了一个完整的解决方案。该方案包括用于无线网络管理的临时性协议(如ZigBee PRO Smart Energy Profile)，以及网关或运行中的加载程序的集成等特殊应用。显示器控制由超低耗电量的微控制器处理，并通过存储器区域的选择性保护和安全的固件升级来支持计量工作。另外，此工具还包含了各种用于设计创新型按钮和编码器的电容传感解决方案。

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