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絡技術的不斷發(fā)展，環(huán)境檢測由經典的化學分析向儀器與計算機和網絡相結合的方式，實現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。

　　將欲傳輸的信息通過串口輸出的電平控制本振的開斷從而實現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據，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，溫度可由單片機內部自帶的溫度傳感器得到。，數據的調制、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，所以在并聯諧振下等效電阻為：

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