基于MSP430F5438單片機的無線環(huán)境檢測系統(tǒng)設計
環(huán)境監(jiān)測是指通過對影響環(huán)境質量因素的代表值的測定,確定環(huán)境質量(或污染程度)及其變化趨勢。隨著科技的不斷進步,特別是計算機技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,環(huán)境檢測由經(jīng)典的化學分析向儀器與計算機和網(wǎng)絡相結合的方式,實現(xiàn)f無線環(huán)境的檢測。本文中設計了一個無線環(huán)境檢測系統(tǒng),以MSP430F5438單片機為控制核心,實際制作一個終端和2個節(jié)點,終端能從節(jié)點獲取節(jié)點的環(huán)境溫度和光照信息,并且節(jié)點能夠實現(xiàn)中繼轉發(fā)的功能。整個系統(tǒng)采用OOK調制方式,收發(fā)都使用一個天線,終端發(fā)射信號時。
本文引用地址:http://www.ljygm.com/article/172531.htm將欲傳輸?shù)男畔⑼ㄟ^串口輸出的電平控制本振的開斷從而實現(xiàn)OOK調制,后級使用丙類功放發(fā)射,接收端節(jié)點將天線上的信號進行放大,然后倍壓檢波,通過自適應比較器解調出數(shù)據(jù),最后再向終端回傳環(huán)境信息。
1 總體方案設計
在整個系統(tǒng)的設計過程中,終點和節(jié)點都需要一個主控芯片進行處理。主芯片選用MSP430F5438系列單片機。在信號調制方面采用了OOK(On.Off Keying)調制方案。在高頻功放方面,采用了分立元件自制戊類放大器使用NEC公司的產(chǎn)品2SC3355做功放管。最后確定通信協(xié)議方案選擇,設計思想足由檢測終端發(fā)起一次信息阿步傳輸,所有的節(jié)點根據(jù)自己的編號在不同的時隙發(fā)送信息,中繼節(jié)點自行搜索判斷。通過一系列的選擇和設汁,整個系統(tǒng)的結構設計如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體方案框圖
系統(tǒng)以MSP430F5438單片機作為終端和節(jié)點的主控芯片,光照探測由光敏電阻來實現(xiàn),溫度可由單片機內部自帶的溫度傳感器得到。,數(shù)據(jù)的調制、接收采用串口通信,使用I/O口來控制天線的收發(fā)模式。
2 系統(tǒng)的理論分析與計算
2.1 發(fā)射機的電路分析與設計
本地振蕩采用lO.7 M諧振器以及74HC00構成的皮爾斯振蕩器,同時通過門級電路還可以增大對后級丙放的驅動功率,而串121也可以通過與非門來調制信號。
實際測量5圈,直徑為3.4 em的線圈,在lO.7 MHz下測量得到電感量為1.553 uH,Q值為156。在lO.7 MHz時的損耗電阻為:

得到r=0.669,所以在并聯(lián)諧振下等效電阻為:

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