MSP430F149單片機在目標指示器設計中的應用

作者：時間：2012-07-13 來源：網(wǎng)絡

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燈光顯示驅(qū)動電路如圖7所示，驅(qū)動芯片采用MC1413芯片，工作電源為12V，電路輸出電流高達500mA。

圖7 燈光顯示驅(qū)動電路圖

煙火顯示模塊電路設計

煙火顯示模塊主要用于模擬顯示各種類型的發(fā)煙目標，其基本任務為當接收主控站發(fā)送來的目標顯示命令后，單片機進行處理命令，煙火顯示電路能夠按指示器要求的顯示方式顯示煙霧。模塊采用通用的電子點火發(fā)煙管進行顯示。

煙火顯示模塊電路設計應滿足以下要求：①發(fā)煙管應能可靠穩(wěn)定的控制；②電路設計應簡單，元器件數(shù)量盡量少，盡可能利用原執(zhí)行級電路。因此，煙火顯示模塊與燈光顯示模塊采用同一驅(qū)動電路，綜合使用。

無線通信模塊電路設計

目標 指示器對無線通信模塊的要求：①較遠的通信距離，以適應部隊野外射擊時場地范圍大和不同訓練科目的要求；②較強的抗干擾能力；③較低的功耗，對于應用于野外的、無固定供電電源的、只能靠電池維持系統(tǒng)運行的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，芯片的功耗參數(shù)非常重要。

根據(jù)上述要求，指示器選擇ZT-TR43C無線數(shù)傳模塊，它是深圳振通公司推出的一款無線收發(fā)為一體的通信模塊。TR43C的技術(shù)指標：①載波頻率433MHz，工作頻率428MHz～435MHz；②最大發(fā)射功率20mW，開闊地的最大傳輸距離為3km；③采用FSK調(diào)制，采用前向信道糾錯編碼，抗干擾能力強；④有八個工作信道可供選擇；⑤傳輸速率20kbps；⑥降低噪聲放大器LNA、功率放大器PA、壓空振蕩器VCO等大部分功能集成于芯片內(nèi)，外圍電路簡單，易于開發(fā)。

無線通信模塊與單片機接口TR43C提供RS232/TTL/RS485共三種接口方式，指示器采用TTL接口方式，方便與MSP430F149單片機的接口，電路接口如圖8所示。其中MSP430單片機的RXD、TXD口分別與無線模塊的TXD、RXD口相連，地線相連。

圖8 TR43C與單片機接口示意圖

無線模塊可用于組網(wǎng)，TR43C系列模塊最適合點對多點的通信方式，特別符合目標指示器的需求。這種方式首先設置一個主控站，相當于一個主機；設置多個目標指示器，相當于從機，主機和從機都設置地址碼。通信的協(xié)調(diào)完全由主機控制，從機接收信號后，將接收到的地址碼與本機地址碼相比較，不同則將數(shù)據(jù)完全丟掉，不作響應；如果地址碼相同，則從機接收到數(shù)據(jù)或命令，按照命令作出響應。

目標指示器軟件設計

目標指示器的軟件設計采用模塊化的設計思路。模塊化設計的優(yōu)點為：①令復雜系統(tǒng)化大為小，化繁為簡；②修改容易，便于維護；③可以提高系統(tǒng)軟件的設計效率。

目標指示器軟件設計的主要任務有：初始化、燈光顯示、煙火顯示、GPS定位和無線通信以及一些小任務。首先按照目標指示器將要完成的主要任務將軟件分為幾個大的功能模塊，它們分別是初始化模塊、燈光顯示模塊、煙火顯示模塊、GPS定位模塊、無線通信模塊。在主程序中主要完成初始化模塊的工作，然后循環(huán)檢測各個功能模塊的狀態(tài)標志，根據(jù)各種狀態(tài)標志的指示來判斷是否進入各個功能模塊，執(zhí)行相應操作。如果執(zhí)行了相應的操作，則在執(zhí)行完操作后就跳出主程序繼續(xù)往下執(zhí)行。目標指示器軟件功能如圖9所示。

圖9 目標指示器軟件功能框圖

目標指示器的主程序流程如圖10所示。在系統(tǒng)軟件設計中，為了減輕CPU的負擔，使CPU有更多的時間來處理有用的運算，同時為了減小電路的功率損耗，全部功能都使用中斷方式實現(xiàn)，主程序不做過多的工作。圖10中，首先對目標指示器的各個功能模塊進行初始化。初始化完成后，然后開中斷，CPU從低功耗模式喚醒，進行中斷處理，中斷結(jié)束后再次返回低功耗循環(huán)。