基于MC9S08QG4的烟雾传感器应用设计.docx

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1、基于MC9S08QG4的烟雾传感器应用设计在消防平安报警系统中，烟雾传感器设计的主要要求为：低功耗，低本钱，高可靠性。飞思卡尔半导体推出的MC9S08QG4的具有高集成度、高性能，低功耗，高性价比和优异的可靠性，非常合适用于烟雾传感器的设计。图1表示了烟雾传感器的一般构造。环路中的每一只烟雾传感器都具有唯一的地址编码。MC9S08QG4特性及片上资源20MHzHCS08CPU，支持高效C语言编程。4KBFLASH，256字节RAM。内部时钟源可以以0.2%的分辨率调整。12个功能丰富的双向通用I/O，1个输入和1个输出端口。8通道10位ADC具有转换结果自动比拟功能，可在CPU休眠时独立工作。

2、带有内部参考电压的轨到轨模拟比拟器。1个8位定时器，一个16位两通道定时器。通用异步串行通讯接口，SPI和I2C。1.83.6V工作，4种低功耗形式，工作频率可在应用中切换。看门狗、低电压检测、非法操纵码和非法操纵数检测功能进步可靠性。MC9S08QG4用于烟雾传感器设计时需要留意几个问题：时钟选择以及低功耗设计MC9S08QG4具有4种低功耗形式，且其内部时钟源可以方便地切换不同的系统工作频率。在烟雾传感器的设计理论中，一般有两种设计模型：不使用休眠形式和使用休眠形式。不使用休眠形式不使用休眠形式时，MC9S08QG4常见的工作频率为250kHz到16kHz之间，此时，可以选用1MHz、45

3、5kHz或者32kHz的晶体或者陶瓷谐振器，与引脚组成振荡电路，并且关闭微控制器内部的锁频环倍频电路，MC9S08QG4一直保持工作而不进入休眠状态。在3V供电，外接455kHz谐振器，内部2分频工作时，其工作电流约为200mA。工作在此形式下的一个设计实例其总工作电流小于400mA。使用休眠形式使用休眠形式时，MC9S08QG4的工作状态根据不同的处理需要被实时调节。大局部时间它处于STOP3形式，工作电流为750nA。实时中断定时器产生一个周期性的中断唤醒微控制器，然后翻开ADC，启动转换后继续进入STOP3，由ADC转换完成或自动比拟功能唤醒。和总线接口的引脚也可以通过其键盘中断功能唤醒

4、微控制器进展通讯。工作在此形式下的一个设计实例其总平均工作电流略高于300mA。使用FLASH存储器模拟EEPROMMC9S08QG4的内部FLASH存储用具有10万次擦写周期，在整个工作电压范围内都可以编程和写入。在应用FLASH模拟EEPROM时，需要考虑的问题有：FLASH擦写代码的执行FLASH在进展擦写时，FLASH阵列被加上编程电压，此时从FLASH中取指是不平安的，因此需要把擦写FLASH的代码复制到RAM中执行。FLASH擦写时序的参考时钟MC9S08QG4内部建立了FLASH擦写的硬件时序，由它控制编程电压的发生和延时。为了使内部时序正常工作，要提供正确的参考时钟fFCLK1

5、50kHz200kHz之间，超出这个范围可能造成FLASH擦写不完全或影响FLASH单元的寿命。FLASH擦写周期FLASH只能按页对于MC9S08QG4，一个页面的大小为512字节擦除，按字节编程MC9S08QG4还支持突发编程。一个完好的擦写周期的定义为：FLASH擦除操纵之间的所有操纵，包含一次按页擦除和屡次按字节编程。因此可以使用一些数学的方法来交替使用一个页面内的512字节存储空间，进而减少FLASH的擦写次数，延长寿命。FLASH写保护和中断向量表重新定位当用户程序中包含对FLASH操纵的代码时，就会存在FLASH被无意改写的潜伏危险，所以需要翻开FLASH的写保护功能。MC9S0

6、8QG4的FLASH写保护机制被使能后，假如中断向量表也被重新定位，那么用户程序一定要重新映射中断效劳程序的入口地址，否那么任何中断的发生将导致程序崩溃。ADC数据收集和转换ADC工作的根底时钟fADCK可以是总线频率或者其分频结果，或独立的异步本地时钟。当ADC工作于低功耗形式时，fADCK应该在400kHz到4MHz之间。假设MC9S08QG4工作于227.5kHz总线频率，那么必须使用ADC的异步本地时钟提供其工作根底时钟以保证其精度。ADC模块提供的自动比拟功能可以方便应用设计，比方可以设置一个阈值，只有当转换结果大于或即是该阈值时，才通过中断去处理转换结果，否那么抛弃转换结果以节省CPU时间和工作电流。0