本帖最后由 forgot 于 2023-6-5 20:49 编辑
远程断电报警器设计方案（CW32L031F8） 1、方案说明 远程断电报警器设计方案主要是用于监测市电停电的状态，及时通知后台管理人员进行及时送电运维。该方案产品可以广泛应用于机房机柜、通信基站、安防监控箱等其他场所。 该方案的设计除了对于市电AC220进行监测以外，还可以通过报警器对于其他重要的直流电源进行监测，如在市电为断电的情况下，可以监测安防直流电源的工作状态，也可以实现状态报警。 设计方案的主要难点在于市电停电之后如何维持报警器进行报警提醒和远程通讯。 在机房等场合，由于有UPS系统作为后备电源，可持续对设备进行供电，但是在没有UPS或其他后备电源的场合，就需要设备自带后备电源维持供电，因为该类产品一般体积较小，一般采用小的锂电池进行后备供电，若需要维持时间较长，就会对产品的功耗要求比较高。
具体功能： 1、实现1路交流电源状态监测，输入范围AC180V-AC260V； 2、实现1路直流电源状态监测，输入范围DC9V-36V; 3、实现RS485远程通信与远程管理主机相连接； 4、实现停电报警后，进入低功耗睡眠状态，且维持报警灯，在市电恢复后可唤醒； 5、具有相关LED指示灯显示当前监测端口状态。
设计思路： 1、设备优先采用市电进行供电，通过AC/DC和DC/DC实现mcu和监测电路的3.3V供电要求； 2、采用光耦电路和MCU的GPIO实现电源状态的监测，当市电停电时，MCU进入睡眠模式。 3、设备采用自动唤醒定时器（AWT）功能，可以实现定时唤醒检测市电是否来电。 3、设备通过GPIO实现LED指示灯进行显示； 4、设备通过USART口进行1路RS485通信电路设计，用通信协议实现两个电源状态读取，一般可以采用modbus进行寄存器读写的方式。 5、外壳一般采用塑料外壳进行设计，很多成品模具外壳就可以进行开发。
2、产品型号和选择 远程断电报警器可采用CW32L031F8进行设计，最高主频 48MHz，由于产品本身比较简单，TSSOP20的封装GPIO管脚已经够用，支持最多 14 路 I/O 接口，所有 I/O 口支持中断功能。三路低功耗 UART可以满足RS485设计，最主要的是该MCU在深度休眠模式+IWDT工作的时候功耗可以做到1.11uA，在所有时钟关闭，上电复位有效，IO状态保持，IO中断有效，所有寄存器、RAM和CPU数据保存状态时的功耗，功耗可以做到0.45uA。
这样的功耗水平可以大大提高锂电池的使用时间，并且CW32L031具备的自动唤醒定时器 (AWT)可选 5 种计数时钟 源，可工作于定时模式或计数模式。当计数器时钟源为 LSE 或 LSI 时，AWT 可在深度休眠模式下保持运行， 下溢出中断可唤醒 MCU 回到运行模式。 器件本身的64K 字节 FLASH和8K 字节，FLASH比较大， RAM虽然只有8K，但是对于该方案也完全够用，并且部分配置参数可以直接保存在FLASH区，也不需要另外加存储芯片了。
3、设计框图
4、部分原理图设计 1、LED采用GPIO进行驱动，实现检测电源接口有电时，LED点亮，接口停电时，LED熄灭。 2、电源检测电路采用光耦电路，当光耦导通时，电源接口有电，当光耦不通时，电源接口停电。当市电停电后，完成报警及通信动作后，设备可进入睡眠模式，然后通过AWT定时唤醒，实现节电目的。 3、RS485电路可以采用独立GPIO进行收发控制，也可以设计成自动收发控制电路。 4、为了进一步降该方案的成本，方案可以采用内置RC 振荡器为MCU提供时钟。
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