6ES7 214-2BD23-0XB8

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测量系统电路设计

2．1 系统状态设计

为实现低功耗，系统在上电后进入超低功耗状态，需要外部电平信号才能唤醒。系统的状态设计如图3，为了避免系统的误动作，当需要测量电容信号时，将触发信号置为高，如果15 s内触发信号一直为高，则系统进入循环采集存储的状态。为得到包括触发前和触发后的完整电容信号曲线，一旦电容信号达到预设的触发值，系统便进入触发态，将电容信号存储到闪存，闪存存满后，将RAM中的FIFO数据导入闪存预留地址。

2．2 控制模块

测量电路需要控制芯片来控制数据的读取和写入，由于PS021的外围接口是SPI，所以控制部分采用美国TI公司的超低功耗微控制器MSP-430FG4618，它具有8 kB的RAM和113 kB的闪存。工作时，在SPI通信正确之后，单片机负责发送读写命令设置PS021并控制其测量的启停，并接收存储数字信号，实现数字内触发。触发前RAM循环存储采样数据，触发后将数据存入闪存中，采集完毕时数据存储实现2 kB的负延时。

2．3 电源管理模块

为实现低功耗设计，在系统的各个工作环节中，由单片机适时控制不同模块的供电开关状态，为其提供电源或者切除电源，从而达到省电的目的。如图4所示，电路供电选用LDO芯片LP5966输出两个独立的3．3 V电压：VDD=3．3 V供给单片机电源电压，其供电使能一直开着，LVDD=3．3 V供给PS021，由ONA控制其开关状态；选用电荷泵芯片MAX1595输出HVDD=5 V供给PS021，由ONB控制其开关状态；两个芯片的供电直接由电池提供。

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模拟输出模块 AO202
模拟输出模块 AO202/SI
模拟输出模块 AO204/SI
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温度检测模块 PTAI216
温度检测模块 TI214/x
应变仪模块 DMS202
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脉冲宽度调制 模块 PWM202
轴控制器模块 ACR222/2
电网同步与防护模块 GSP274
电网测量模块 GMP232
电网测量模块 GMP232/x
电网测量模块 GM260
电源模块 NT255
电源模块 NT250/48
空模块 LM201
背板 BS200
背板 BS200/S
安全处理器模块 SLC284
数字输入模块 SDI208
数字输出模块 SDO204
安全计数器模块 SCT202
工业以太网主站 EM213
接口模块 RS204
以太网远程工作站 ERS202
CAN 主站 CM202
CAN 主站 CS200/x