4．開發軟件

　　現在，我們已經定義了模擬接口，下一個關鍵的設計任務是設計控制該系統的軟件。

　　再次強調，兩個主要的目標是低成本和低功耗。為滿足這兩個目標，我們在選擇硬件時無疑用了很多心思。這種硬件不僅因模擬/數字混合集成而使成本更低，而且因為集成型器件更易于進行電源管理，功耗也更低。當然，為切實實現設計目標，開發高效的軟件也是非常關鍵的。圖3顯示了該系統的軟件總體流程。

　　該軟件的關鍵是使整個系統由中斷驅動。這意味著除非有事要做CPU不執行任何指令。在這種情況下，CPU處于低功耗待機模式并等待兩個事件之一：定時器中斷(表明將開始一次新的AD轉換)或AD轉換器中斷(表明已得到轉換結果)。

　　一旦得到了轉換結果，則把它與上次采樣相比較。把差值的絕對值與用戶定義的設定點比較，如果超過則表明存在移動。總的來說，這個簡單的流程可通過內部定時器非常靈活地定義采樣速率，而且在處理轉換結果時不使用標志輪詢或軟件延遲。

5．確定功率需求

　　在該系統的工作壽命內，MSP430F2003 MCU大部分時間運行在低于1μA的低功耗模式，只需單一的CR2032 3V紐扣電池就可實現長期供電。該系統使用內置的內部低頻振蕩器作為定時器的時鐘，每340ms開始一次新的轉換。大約每秒3次采樣的采樣速率聽起來似乎很慢，但由于在人類交感應用中傳感器輸出信號的變化速度非常慢，這樣的低采樣速率已足以實現可靠的移動檢測。使用可快速啟動的高頻內部時鐘源(頻率設定為1MHz)來驅動該AD轉換器可使每次采樣的轉換時間為1.024 ms。從低功耗角度來看，保持轉換時間盡可能短是重要的，因為內部參考電壓和AD轉換器的耗流量占總耗流量的70%以上。

　　為對該系統的耗流情況有更清晰的印象，下表詳細列出了該系統各部分的工作電流和平均電流。

　　系統總電流將取決于系統的最終方案。從該表可以看到，工作狀態的耗流量主要取決于參考電壓和AD轉換的電流，而平均耗流量主要取決于傳感器電流。因為PIR325傳感器的接通調整時間(幾秒或更長)較長，不能采用對傳感器采用周期式通電(Power cycling)的方式。盡管該傳感器必須保持連續接通，但電流消耗仍然很低。采用這里給出的硬件設計和軟件流程，可以實現總平均電流低于10μA的通用移動檢測系統。如果使用標準的3V CR2032電池，工作時間可超過兩年。

本文小結

　　到此，我們已經介紹了使用標準PIR傳感器設計的一個簡單的移動檢測器。硬件是簡明的，而軟件是一個簡單的中斷驅動型程序。向這個設計中增加一個菲涅耳光學鏡片來提高傳感器的方向性，增加一個簡單的繼電器來驅動泛光燈或到宿主處理器的通訊通道(對保安系統)，則可以實現一個完整的末端應用系統。移動檢測不過是正確選擇MCU和傳感器的說法看來并不準確。