有源電子標簽的低功耗防沖突協議設計

簡介錨固技術是巖土加固工程的主要方法。它已廣泛用于礦山，鐵路，水利水電和地質系統中的隧道，斜坡和山區加固。
但是，巖土工程加固工程是一個隱蔽工程，在施工過程中難以管理和監督。目前，在中國驗收時還無法檢測出錨桿的埋深，錨桿注漿量，注漿壓力等重要工程質量參數。
不能為項目的質量制定客觀的價格。為了解決質量驗收的問題，本文提出了一種主動的電子標簽解決方案，用于螺栓灌漿過程的在線檢查記錄和后續的驗收閱讀。
1有源電子標簽的硬件設計有源電子標簽主要由控制電路，射頻電路，天線和電池組成。有源電子標簽設計的困難在于實現低功耗和防沖突算法。
由于有源電子標簽需要內置電池為控制電路和射頻電路供電，為了達到延長使用壽命的目的，因此對低功耗有很高的要求，因此選擇控制芯片和射頻芯片非常重要。在該設計中，控制芯片使用Atmel的低功耗單芯片ATmega48，而RF芯片使用Hope的RFM12S低功耗RF芯片。
1.1 ATmega48微控制器treeAtreel是一家半導體制造公司，生產高性能，低功耗，非易失性存儲器以及各種數字和模擬IC芯片。在單片機方面，Atmel有基于8051內核，AVR內核和ARM內核的三個系列的單片機產品。
Atmel的微控制器產品結合了先進的EEPROM電可擦除和FlashROM閃存技術，這使得該公司的微控制器具有卓越的質量，并且在結構，性能和功能方面具有明顯的優勢。 ATmega48是一款高性能，低功耗的8位AVR微處理器。
其主要性能指標如下：◆先進的RISC結構； ◆4 KB系統內可編程Flash； ◆256字節EEPROM擦除，寫入壽命達100,000次； ◆工作電壓1.8?5.5 V； ◆工作溫度-40?85℃； ◆非常低的功耗（正常模式下1 MHz和1.8 V時為300μA，在掉電模式下1.8 V時為1.5μA）。 1.2 RFM12S低功耗射頻芯片RFM12S是一種低成本ISM（工業，科研，醫學）頻段FSK收發器模塊，其核心電路使用具有鎖相環（PLL）技術的RF12射頻收發器芯片。
RFM12S可以在315/433/868/915 MHz的四個頻帶中工作，并符合FCC和ETSI的要求。它提供SPI接口，MCU可以通過軟件設置各種射頻參數和其他輔助功能；它采用2.2-5.4V電源，靜態電流低至0.3μA。
其與ATmega48的連接電路如圖1所示。 2有源電子標簽的軟件設計：RFM12S無線收發模塊采用SPI（串行外圍設備接口）接口傳輸數據。
當芯片選擇信號nSEL為低電平時，數據在每個時鐘的上升沿通過SDI引腳發送到RFM12S的內部寄存器。要發送數據，請先發送同步頭，然后發送需要發送的數據。
檢查SDO引腳以確定是否已發送先前的數據；發送完先前的數據后，SDO引腳將輸出一個高電平信號。時間到時，您可以繼續發送下一個數據，直到發送完數據為止。
為了接收數據，無線模塊首先接收同步頭，并且nIRQ引腳將被拉低以通知微控制器接收數據。接收到的數據將被放入無線模塊的接收緩沖區中，并等待微控制器讀取。
在整個接收過程中，單芯片計算機通過判斷nIRQ的低電平信號來接收數據，在接收到所有數據后關閉接收寄存器，然后對數據進行進一步處理。 RFM12S無線收發器模塊的初始化過程如下：。

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