MSP430F2012具有LPM0~LPM4五种低功耗模式,合理的利用这五种预设的模式是降低MCU功耗的关键,本设计中,MSP430F2012 在上电配置完毕后将直接进入LPM3模式,同时开启中断,等待外部中断信号。此外,由于MSP430F2012是一款多功能通用单片机,片内集成了较多功能模块,在上电配置时即停止所有不使用的功能模块也能起到降低系统功耗的目的。

nRF24L01是Nordic公司开发的2.4GHz超低功耗单片无线收发芯片,芯片有125个频点,可实现点对点和点对多点的无线通信,最大传输速率可达2Mbps,工作电压为1.9~3.6V[4]。为了凸显其低功耗性能,芯片预置了两种待机模式和一种掉电模式。更值得一提的是nRF24L01 的 ShockBurstTM模式及增强型ShockBurstTM模式[4],真正实现了低速进高速出,即MCU将数据低速送入nRF24L01片内 FIFO,却以1Mbps或2Mbps高速发射出去。本设计正是利用了增强型ShockBurstTM模式,使得MSP430F2012即便在 32768Hz低速晶振下也能通过射频端高速的将数据发射出去,既降低了功耗,又提高了效率,增强了系统防冲突和应付移动目标能力。

1.3 电路设计

本系统主要运用于RFID定位方面,除了简单的识别外,重点在于阅读器对标签信号强度的测量,因此阅读器与标签间不会有大数据量频繁的读写操作,在电路设计时可省略片外EEPROM.同时还可以省去稳压电路以节省静态电流消耗。硬件原理图如图2所示。

低功耗RFID定位是怎样设计的

2.系统软件设计

2.1 软件流程

本系统属于双向通信系统,标签在发送数据前处于监听状态,nRF24L01的接收功能被打开,同时MSP430F2012处于LPM3模式,直至接收到阅读器广播的“开始”指令,并通过中断将MSP430F2012唤醒。MSP430F2012被中断唤醒后开始判断指令是否正确,如果正确则进入正常发送周期,否则返回LPM3模式。