电子测量中的基于电子测量中的基于XMEGA的便携式仪表设计的便携式仪表设计
摘要：本文以ATMEL公司生产的新型高性能AVR单片机ATXmega128A1为核心，设计了一种高可靠.低功耗.多
用途的便携式仪表电路，并对其软硬件进行了分析. 1.引言 工业化仪表，因其集信息的获取.转换.存储.
传输.分析.处理及显示于一体而成为工业控制领域的基础和核心之一.随着计算机技术.微电子技术的发展，工业
化仪表已逐渐发展成为具有微处理器系统的智能化仪表.便携式智能仪表因其携带方便.操作方便.界面友好.人机
接口丰富.功耗低等特性，使得其在当今生活中越来越普及. AVR XMEGA是8/16位AVR微处理器的升级版
本.其采用Atmel picoPower技术，所有器件均
摘要：本文以ATMEL公司生产的新型高性能AVR单片机ATXmega128A1为核心，设计了一种高可靠.低功耗.多用途的便
携式仪表电路，并对其软硬件进行了分析.
1.引言
工业化仪表，因其集信息的获取.转换.存储.传输.分析.处理及显示于一体而成为工业控制领域的基础和核心之一.随着计算
机技术.微电子技术的发展，工业化仪表已逐渐发展成为具有微处理器系统的智能化仪表.便携式智能仪表因其携带方便.操作方
便.界面友好.人机接口丰富.功耗低等特性，使得其在当今生活中越来越普及.
AVR XMEGA是8/16位AVR微处理器的升级版本.其采用Atmel picoPower技术，所有器件均可使用1.6V工作电压.MCU具
有5霺唤醒时间和100nA的业界极低耗电量，其内部增加集成了全速USB?高速高精度模拟系统.DMA控制器和创新的事件系
统，最大限度的提升了数据吞吐量和实时性能，并有效减轻了处理器负载.其集成度更高，更有效的降低了系统总功耗和成本.
特别适宜计量.工业.医疗和消费领域的仪器仪表设备应用.
2.仪表设计总体框图
系统总体框图如图1所示，电源供电和复位电路构成了仪表的最小系统，本着仪表多用途，本设计加入了基于Zigbee技术
的无线收发.USB数据通信.Flash存储扩展.字库芯片数据读取.数据采集.彩屏显示等功能.本文就将对此六个功能的外围电路及
其实现进行详述.
3.仪表硬件设计
3.1 无线通信电路设计
在仪表使用过程中，当两台仪表需要相互通信或者不便于与PC机进行有线连接的情况下，需要将数据进行无线传输.而能
够进行无线传输也成为诸多仪器仪表适应多条件.多功能的体现.Zigbee是近年新兴的无线网络通信技术标准，功耗小.成本低，
在应用中有着突出优势.其连接时间短，大大降低了通信数据的碰撞概率；最大可达到65535个网络节点，使得其具有优越的组
网能力；其数据传输进行加密处理，因而具有较高的网络安全性能.综上可知，Zigbee无线传输技术具有较广泛的应用前景.
设计使用了AT86RF212芯片，它是一款低功耗.低电压700/800/900 MHz频段无线收发器，提供了天线和MCU之间的完整
无线电接口，支持ZigBee技术IEEE 802.15.4标准，支持6LoW PAN技术与高数据传输速率的ISM的应用，其外围电路连接如
图2所示.
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