毕业设计（论文）-基于MSP430单片机的无线环境探测系统设计.doc

-本科毕业设计（论文） （ 2012 届 ）题 目 基于MSP430单片机的无线 环境探测系统设计学 院 物理与电子工程学院专 业 电子信息工程班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2基于MSP430单片机的无线环境探测系统设计Based on the MSP430 MCU of wireless environment detection system design学生姓名：Student: 指导老师：Advisor: Experimentalist Zhou Qiang 台州学院物理与电子工程学院School of Physics & Electronics EngineeringTaizhou UniversityTaizhou, Zhejiang, China2012年2月February 2012台州学院毕业设计（论文）摘要本设计选择单片机MSP430F149作为控制核心，实现对环境信息的无线探测。设计的硬件部分包括了MSP430F149单片机的最小系统、无线收发模块、信号处理电路以及热敏、光敏、湿敏等各种传感器件。通过由传感器和前置信号处理电路采集环境信息，探测温度、湿度、亮度、酒精气体浓度的功能，本设计指标是探测深度大约10米。然后由无线传输模块送上位机，用户可以通过上位机的液晶显示屏显示实时环境信息。该系统优点在于非接触式探测，免去了过去的工人下井探测的危险等。这为未来人类探测无法到达区域或安全性未知区域的预想打下坚实可靠的基础。关键词无线收发模块；MSP430F149；传感器；探测AbstractThis design selects the MCU MSP430F149 for controller realizing the wireless detection of the environment. The hardware design of the single chip microcomputer minimum MSP430F149 including system, wireless transceiver module, signal processing circuit and thermal, photosensitive, wet sensitivity, a various sensors.Through the sensor and signal processing circuit acquisition environment lead information, exploration of temperature, humidity, brightness, alcohol gas function, this design index is detecting depth about 10 meters.Then the wireless transmission module on a machine, the user can through the PC LCD screen displays real-time information environment.The system advantage non-contact detection, to avoid the past workers of detection of underground danger, and so on, this is the future human exploration cant get to the safety area or unknown area expected to lay a solid foundation of reliable. Key wordsWireless transceiver module; MSP430F149; Sensors; detection目 录目 录III1引言12方案设计与论证22.1设计内容和要求22.2设计硬件电路方案42.2.1控制器42.2.2无线收发模块82.2.3湿度传感器102.2.4光敏传感器102.2.5温度传感器112.2.6酒精气体浓度传感器122.2.7集成运放122.2.8电源模块132.2.9显示器132.3总结143系统调试143.1调试设备和实验环境143.1.1 实验测试的仪器设备143.1.2 实验测试的环境153.2调试方案153.3调试结果164PCB和实物图165总结和展望16参考文献18谢辞19附件20台州学院毕业设计（论文）1 引言作为物联网技术的基础，无线技术必将是首先应当被人们所认知与了解的1。无线通信系统就是用电信号（或光信号）传递消息的各个所需设备的综合，其基本组成框图如图1-1所示。信源发出的语音、文字、图像等消息首先通过变换器中的输入变换器变为基带信号，再经过变换器中的调制设备变换为可在信道中传递的频带信号，经信道传送到接收端，再经过相反的过程，最后到达信宿。这就是一个无线通信过程的简单描述2。图1-1 无线通信系统组成框图回顾通信发展的历史，我们发现了一个非常有趣的过程：1832年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进行的3。以后贝尔又发明了电话，并由此造就了一个电信产业。一个多世纪以来，以电话服务为主的电信业走上了一条成功之路，取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展，电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面，通信的规模也发生了翻天覆地的变化4。现今，无线通信技术是当前最热门的技术之一5。人们之间的相互沟通，一般是通过手持电话来实现，突破了空间上的隔离6。这些都是无线通信技术发展的成果。现在几乎所有电子设计的每个领域，都已经启用无线通信技术。目前，近距离无线通信技术比如，无线局域网Wi-Fi、蓝牙和一些专用标准（如Adhoc网等）的产品。一些大公司在积极研究和制定一些新的无线组网通信技术标准，如无线USB、超宽带通信UWB和WiMAX等，来开拓市场和在应用领域普及。无线传输技术的应用越来越被各行各业所认可。它安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控技术采用无线传输方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线监控技术已经在现代化交通、运输、水利、航运、铁路、治安、消防、边防检查站、森林防火、公园、景区、厂区、小区、等领域得到了广泛的应用7。“物联网8”是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“The internet of things”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络9。“物联网”的概念最早出现于1995年，至今已有15年的时间，但是当时并没有引起世人的关注。自2008年出现金融危机之后，以美国为首的发达国家纷纷抛出新的高科技概念，期望通过新一轮的科技创新引领经济走出低谷。于是物联网作为新一轮经济振兴计划的核心，得到了美国、欧洲和日本、韩国等发达国家和地区的高度重视。我国20世纪末即启动了射频识别的重大工程项目，从那时至2004年，每年都有相应的重点工程项目组织实施。同时，在国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域，凸显了我国对物联网的高度重视。2009年温总理视察无锡微纳传感网工程技术研发中心并发表重要讲话，“物联网”的概念在国内学术界、企业界乃至政府部门迅速升温10。2方案设计与论证2.1设计内容和要求该设计的内容是实现距离大约为10米的无线环境探测。由下位机采集温度、湿度、亮度、酒精气体浓度的数据至上位机，从而达到数据通过非接触式的方式在上下位机之间进行不间断的信息传递，该课题包含软、硬件两个方面。硬件设计思路框图如图2-1所示：硬件方面：硬件平台设计包括传感器部分、无线收发部分以及单片机最小系统等。选择MSP430F149作为单片机芯片，1602液晶作为显示模块，通过PT2262（无线发送芯片）与PT2272（无线接收芯片）进行通信。经过研究得出只需要将由IAR Embedded Workbench软件编写的程序，对相应的收发模块接口进行输入与输出数据， 通过单片机发送指令，实现对单片机整个硬件系统的控制和显示。至于其余的就由硬件设备来自行处理。图2-1 硬件设计框图首先确定系统整体架构，该系统由电源、单片机最小系统、无线收发模块、1602液晶组成。电源模块是用来把电压转化成单片机的工作电压，1602液晶是用来显示无线收发端的数据，单片机是用来处理指令并执行相应的操作，例如数据的收发、控制和显示。其次，是对于采集数据的各种传感器的选择。DS18B20作为一款既便宜又高精度的温度采集传感器备受人们的亲睐，所以本设计毫无疑问的选择了该传感器作为温度采集的传感器。对于湿度、亮度两种环境数据的采集，本系统采用比较廉价的敏感电阻作为传感器测量环境数据。湿敏电阻与555电路结合可以设计出以采集脉冲频率的方式探测环境中湿度的大小的湿敏探测模块，湿度越大，其采集的频率就越低，两者成反比。根据软件可以很方便的设计出自己想要的量程以及湿度单位的大小。光敏电阻与一个阻值与其相似的电阻串联，两头接上电源与地，从两电阻中间截取电压进行测量，判断电压大小即可知道亮度的情况。酒精气体浓度的传感器选择则由当下性价比比较高且使用者数量较多的一款酒精气体浓度传感器即可，本系统采用MQ-3型号的酒精气体浓度传感器，只需搭建好典型电路，测量输出点的电压即可判断酒精浓度的大小，电压越大，则酒精浓度越高。不得不提的是对于上述两种通过采集电压来判断亮度与酒精气体浓度的电压采集，必须在其电压输出端通过集成运放接成射随器的工作方式来调整其输出电阻的大小，输出电阻越小，则其接入MSP430F149单片机的自带A/D转换I/O口后其输入电阻越小，这样就可以将采集点的电压尽可能准确地输入单片机进行数模转换从而得出准确的数据。软件方面：软件平台的构建、应用程序的实现是本文的主要内容。本课题选择TI公司的IAR Embedded Workbench软件，我们通过使用IAR Embedded Workbench软件编写无线收发程序，生成所需要的控制命令发送的软件平台，在此软件平台上实现对单片机系统的控制和显示。该系统对于软件方面的应用主要包括对计数器以及A/D转换的寄存器的应用。该系统发送端运行流程图如下图2-2所示：图2-2发送流程图该系统接收端运行流程图如下图2-3所示： 图2-3接收流程图2.2设计硬件电路方案2.2.1控制器该系统的初衷就是做一款可以持续收发多种数据的上下位机，传输距离大约为10米。由于数据在空气中传递时需要电源提供比较大的功率，而且发送的数据越多，检测时所需主控芯片的I/O口就必须越多，通过多次筛选，MSP430F149单片机就成为了一款不错的选择11。MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年推向市场的一种16位超低功耗的混合信息处理器（Mixed Signal Processor），其中包括一系列器件，针对不同的应用而由不同的模块组成。系列的全部成员均软件兼容，可通过公共软件库、设计技术及开发工具，方便地在系列中的各种型号间移植12。引脚图如图2-4所示。图2-4MSP430F149引脚图按照功能，MSP430F149的引脚可分为主电源、外接晶体振荡或振荡器、多功能I/O口、控制和复位等13。1 多功能I/O口MSP430F149有6个I/O端口：P1P6，每个端口有8个管脚。每个管脚可以单独设置成输入或输出，并且每个管脚都可以进行单独的读或者写。P1和P2端口具有中断功能，P1和P2端口的每个管脚都可以单独设置成中断，并且可以设置成上升沿或者下降沿触发中断。P1端口的所有管脚共用一个中断向量，同样P2端口的所有管脚也共用一个中断向量。（1）MSP430F1XX系列单片机的I/O端口主要有以下特征：每个I/O端口可以独立编程设置。输入/输出可以任意结合使用。P1端口和P2端口的中断功能可以单独设置。有独立的输入/输出寄存器。（2）下面对MSP430F149单片机端口进行详细描述：MSP430F149的P1端口P1端口的每个管脚都可以设置成输入或者输出方向，并且可以实现任意输入/输出的组合。P1端口具有中断功能，每个管脚都可以单独设置中断方式，中断的触发可以设置成上升沿触发，也可以设置成下降沿触发。P1端口的功能设置是主要设置P1DIR、P1IE、P1IES、P1IFG、P1IN、P1OUT和P1SEL等7个寄存器。MSP430F149的P2端口P2端口的每个管脚都可以设置成输入或者输出方向，并且可以实现任意输入/输出的组合。P2端口具有中断功能，每个管脚都可以单独设置中断方式，中断的触发可以设置成上升沿触发，也可以设置成下降沿触发。P2端口的功能设置是主要设置P2DIR、P2IE、P2IES、P2IFG、P2IN、P2OUT和P2SEL等7个寄存器。MSP430F149的P3端口P3端口的每个管脚都可以设置成输入或者输出方向，并且可以实现任意输入/输出的组合，P3端口主要设置P3DIR、P3IN、P3OUT和P3SEL等4个寄存器。MSP430F149的P4端口P4端口的每个管脚都可以设置成输入或者输出方向，并且可以实现任意输入/输出的组合。P4端口主要设置P4DIR、P4IN、P4OUT和P4SEL等4个寄存器。MSP430F149的P5端口P5端口的每个管脚都可以设置成输入或者输出方向，并且可以实现任意输入/输出的组合。P5端口主要设置P5DIR、P5IN、P5OUT和P5SEL等4个寄存器。MSP430F149的P6端口P6端口的每个管脚都可以设置成输入或者输出方向，并且可以实现任意输入/输出的组合。P6端口主要设置P6DIR、P6IN、P6OUT和P6SEL等4个寄存器。2基础时钟与低功耗时钟模块是MSP430系列单片机不可缺少的模块，时钟模块可以使单片机实现不同的低功耗应用，不同的器件具有不同的时钟模块，一般来说MSP430F1XX的时钟模块主要由高速晶体、低速晶体和数字控制振荡器（DCO）等期间构成。高速晶体、低速晶体和DCO等器件通过MSP430F1XX时钟模块产生三个不同的时钟供不同的模块使用，产生的时钟为：辅助时钟（ACLK）、主系统时钟（MCLK）和子系统时钟(SMCLK)。由于时钟模块产生三个不同的时钟信号，这样可以采用不同的时钟从而达到低功耗的目的。一般说来，系统的功耗和系统的工作频率成正比关系，这样可以在低功耗应用情况下选用低速晶体。如果系统对运算要求比较高，则可以选用高速晶体产生较高的主系统时钟供给CPU，以满足运算要求。如果对系统的实时性要求比较高，则可以采用ACLK时钟，总的来说，应该根据不同的应用来选择适当的时钟。3定时器模块定时器在单片机系统中是非常重要的部分，它在事件控制与管理方面有着重要的应用。MSP430F149单片机主要有看门狗、定时器A（Timer_A）和定时器B（Timer_B）等模块。4比较器模块MSP430F1XX系列单片机中的大部分型号都带有比较器模块（比较器A）。比较器A支持A/D转换、电压监控和外部模拟信号的监控。比较器A主要有以下特点：（1）方向和非反向的终端输入复用器。（2）比较器输出有软件选择的RC滤波器。（3）比较器的输出可以作为定时器A的捕获输入。（4）端口输入缓冲由软件控制。（5）具有中断功能。（6）可选择参考电压的产生。（7）比较器和参考电压的产生可关闭。5FLASH模块MSP430F1XX系列单片机的FLASH模块可以按比特、字节和字访问，并且可以进行编程和擦除。FLASH模块有一个集成控制器用来控制编程和擦除操作。6USART模块MSP430F1XX系列单片机里提供的串口通信模块为USART。该模块既可以作为UART使用，提供异步通信功能；也可以作为SPI使用，提供同步通信功能。7ADC模块在MSP430F149单片机里有ADC模块，在该系列单片机里，ADC模块为12位的SAR核、采样选择控制、参考产生和16位的转换控制缓冲区1415。2.2.2无线收发模块PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空，接高电平，接低电平)，任意组合可提供531441种地址码，PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。 编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262 得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅。图2-5 PT2262引脚图图2-6 PT2272引脚图图2-7PT2262发送模块原理图作用：将单片机接收到的温度、湿度、亮度、酒精浓度等数据发送出去。图2-8PT2272接收模块原理图作用：将PT2262发送的数据接收，经过电压转换电路输入到单片机中。2.2.3湿度传感器湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。工业上流行的湿敏电阻主要有：氯化锂湿敏电阻，有机高分子膜湿敏电阻。图2-9 湿敏电阻HS1101HS1101,基于独特工艺设计的电容元件。全互换性，在标准环境下不需校正，长时间饱和下快速脱湿，可以自动化焊接，包括波峰焊，高可靠性与长时间稳定性，专利的固态聚合物结构，可用于线性电压或频率输出，反应快速。图2-10 湿度测量模块原理图作用：在输出端产生一个脉冲频率，通过单片机计数器测量其频率，频率越大，湿度越低，从而达到测量附近湿度的效果。2.2.4光敏传感器光敏电阻器又称光导管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速减小，可用于检测可见光。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子空穴对，参与导电，使电路中电流增强。光敏电阻测量亮度模块原理图如下图2-11所示。图2-11 光敏电阻亮度测量模块原理图作用：通过测量截取电压来判断亮度大小，来达到测量附近亮度的效果。2.2.5温度传感器DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成型后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20的原理图如下图2-12所示：图2-12 DS18B20测温模块原理图作用：测量附近温度。2.2.6酒精气体浓度传感器 酒精气体浓度传感器MQ-3对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性，快速的响应恢复特性和长期的寿命特性。其主要用于探测环境中酒精气体浓度或者测量酒驾者体内酒精浓度含量。是现今比较实用的一款传感器。图2-13 酒精浓度测量模块原理图作用：通过测量输出端电压大小判断酒精气体浓度的大小，来达到测量附近酒精气体浓度的效果。2.2.7集成运放LM324系列器件是带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。 运用LM324这一款四运放集成电路，可以结成如下图所示的射随器形式，来达到一个减小输出电阻的作用。输入端接于“+”极，输出端反馈于“-”极。根据模电知识中的虚短知识可知，此时输入电压与输出电压大小一样，但是输出电阻通过射随器后减小到几乎可以忽略不计的地步，达到了可以供A/D芯片进行采样的条件。图2-14 射极跟随器2.2.8电源模块图2-15 电源模块原理图作用：为整个系统提供电源。电源接口可由PWR2.5口接入圆孔的9V直流电源，经过LM7805稳压后输出稳定的5V直流电到3.3V稳压芯片，输出稳定的3.3V电源提供给430单片机，或者直接由USB接口接入5V直流电至3.3V稳压芯片，输出稳定的3.3V电源提供给430单片机。该电路采用AMS1117-3.3作为3.3V稳压芯片，在输入为5V直流电时该芯片在正常情况下可以提供400mA以上的电流，当然 该输出电流还应该视电路图的布局与环境温度有关，当温度上升时该芯片的功散率为90/W。5V直流电可以供给一些需5V电源供电才可正常工作的模块或器件，如1602液晶等。在本设计中该电源可以提供强大的电流与稳定的电压作为支持，安全可靠。2.2.9显示器1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。1602液晶原理图如下图2-16所示。图2-16 液晶显示模块 作用：上位机接收到下位机的数据，解读指令，并执行相应的命令。当接收到LED灯相关的指令时，执行相应的指令。当接收到液晶显示的命令时，执行相应的显示。2.3总结 经过几个星期的调查与研究，确定了上述硬件材料比较符合该系统的设计需求。在实物购得之后进行各个检测后发现4种传感器均简单好用，电路结构简明易懂。对于MSP430F149单片机的计数器与A/D转换模块的应用有了更深层次的认知。总的来说，该制作在前期调查工作与后期制作工作中都比较顺利，实物也达到了预期目标。3系统调试3.1调试设备和实验环境3.1.1 实验测试的仪器设备1.UT70数字万用表2.YB4325示波器3.YB1732A2A直流稳压源4.836P恒温烙铁5LRP-241九伏直流源3.1.2 实验测试的环境实验环境只需在常温下，在通风空地上将2块收发装置分开8米左右放置即可。3.2调试方案调试时应具备2个9V直流电源的电源输入以作为2片MSP430F149的电源输入，启动单片机后，应该用万用表测量2片单片机的电源部分稳压芯片是否能够稳定地输出3.3V的直流电以确保芯片正常工作，还应该测量5V稳压芯片输出的5V电源是否稳定，以确保1602液晶可以正常显示，经测量，电路电源部分均达到预期要求，电源输出电压差均未超出正负0.1V对整个系统无太大影响，所以转而测量各芯片片面上的温度，看是否有芯片过热，由于本系统设计时采用的模块（比如1602、PT2262、PT2272、DS18B20等）均有很好的耐热性，所以只需用手指肉尖处轻点芯片表层测试即可，实际调试时手指触碰芯片后发觉芯片并未出现过热现象，所以认为系统各芯片均在正常工作。然后再观察上位机与下位机是否能够正常显示双方的收发数据。若不能，则关闭电源，将万用表打到检测短路与否的档位，将红黑表笔相互触碰，若发出清脆的滴声则表明万用表一切正常。然后在2块已经制作完成的上下位机所在铜板的覆铜面进行测量是否有线路发生短路或者断路的情况。若有断开的地方则用电烙铁与焊锡丝将缺口焊上即可。将两片单片机所处的收发模块分别分开放置于大约8米的距离进行观察2方收发数据的观察，发现测量结果一致，发送数据与接收数据的延迟时间不超过0.5毫秒（即刷新时间稳定良好）。给发送部分的DS18B20吹热风发现收发两方系统的温度显示均稳定上升且保持一致，说明温度探测良好。送方喷洒水汽发现两方系统的温度显示均稳定上升且保持一致，说明湿度探测良好。给发送部分的光敏电阻提供强光发现收发两方系统的亮度显示均稳定上升且保持一致，说明亮度探测良好。给发送部分的酒精气体浓度传感器喷洒酒精发现收发两方系统的酒精浓度显示均稳定上升且保持一致，说明酒精浓度探测良好。整个调试过程均很理想，达到了预期目标。3.3调试结果开启电源，运行IAR Embedded Workbench软件中的main.exe，即可以进入无线收发模式。只需观察发送端的环境数据与接收端的环境数据是否一致即可判断无线环境探测系统是否正常工作。1602液晶从左至右、从上之下依次显示温度、湿度、亮度、酒精气体浓度。实物如下图3-1所示。图3-1 调试图温度、亮度、湿度、酒精气体浓度的数据均以两位为最高量程，即0-99为其显示量程。Temp表示温度，Hum表示湿度，Light表示亮度 Alc表示酒精气体浓度。 该系统数据传输刷新时间适中，数据精确，精度可以由使用者在软件中自由调整。在10米以内，只要给定足够的功率。其都可达到预期的目标，即上下位机之间不间断地进行环境数据传输。4PCB和实物图见附件（附件2、附件3）5总结和展望 基于MSP430F149单片机的无线通信系统设计涉及到了DS18B20温度传感器、湿度传感器、亮度传感器、酒精气体浓度传感器以及一套无线收发模块，本课题着重于它们二者的综合应用，对其展开一定程度上的研究和分析。本课题主要完成，利用MSP430F149单片机实现对无线收发系统的控制和显示。v 控制功能：单片机通过各类环境传感器接收到的数据发送指令，从而实现采集数据并发送的功能。v 显示功能：单片机通过无线收发模块接收到上位机发送的数据，并显示相应的数据。总体而言，已经达到了课题研究的预期目标。由于诸多因素，课题仍需要再进一步的研究和探索：系统的设计功能全部已经实现，但是PT2262与PT2272的传输距离限制的问题，该系统指令传输距离只能在10m范围内，无法传输更远距离，这一定程度上造成该系统的一些缺陷。所以还可以改用功率更加强大的其他类型无线收发模块，使该系统也可以进行远距离传输，这样的话这个系统的用处将会变的更加大。综上所述，本课题虽然实现了基于MSP430F149单片机的无线通信系统功能，但是离理想阶段，还有距离，还需要更深入的研究和更进一步的完善。18台州学院毕业设计（论文）参考文献1 陈几艺,蔡文学.基于RFID技术的异步PML服务器实现方案J.微计算机信息,2006,(第22卷第8-2期200-210页).2 吴康迪.蓬勃发展的无线技术J.技术纵横,2006,(66-67). 3 陈峥,刘慧，宫雪.物联网之Savant体系结构的分析研究J.物流科技，2006，(第29卷第131期18-30页).4 王俊宇,闵昊. EPC系统结构及其面临的问题J.小型微型计算机系统,2006，(第29卷第7期1281-1290).5 王国平. 物流技术创新分析J.冶金设备,2005,(第5期52-61).6 石灵云.EPC系统在物流中的应用实现J.物流平台,2003,(86-91).7 郭天，徐晶，程文青.一种基于P2P技术的EPC网络发现服务J.华中科技大学电信系,2006,(197).8 马建.物联网技术概论M.机械工业出版社,2011,(1).9 王志良.物联网现在与未来M.UPS应用,2010,(3).10 任志宇,任沛然.物联网与EPC/RFID技术J.森林工程,2006,(第22卷第1期50-60).11 秦龙.MSP430单片机应用系统开发典型实例M.中国电力出版社,2005,(2-40).12 曹磊.MSP430单片机C程序设计与实践M.北京航空航天大学出版社,2007,(40-50).13 胡大可.MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机M.北京航空航天大学出社,2001,(100-120).14 Texas Instruments Incorporated.MSP430X13X,MSPX14X mixed signal microcontroller DB/O L. /searchpdf/ti/msp430f149.pdf.2003-03.15 Analog Devices,Inc.1Accurate,13-Bit,Digital Temperature Sensor ADT30DB/OL.7/UploadedFiles/DataSheets/325476110ADT7302_0.pdf.2005-10.谢辞本论文的研究工作是在指导老师周强老师的悉心指导下努力完成的。在周老师的关心和指导下，使我能够从毕业设计的选题一直到论文的撰写及最后修改定稿顺利的完成整个课题的要求。在此期间，我学习了关于无线收发设备的一些知识，在做毕业设计过程让我培养了很好的自学能力，以及独自处理问题的能力，让我明白，我要积极地面对困难并且克服困难。这些不管是对我往后的生活还是工作，都将是受益匪浅。在此，致上我最崇高的敬意以及感激之情。感谢学校的培育之恩，感谢学院提供良好的实验场所和实验设备。学校老师的谆谆教导，学校浓厚的学习氛围，学校同学的团结互助，帮助我顺利完成学业。在此，我衷心祝愿我们台州学院能够越办越好。感谢我最亲爱的家人，他们的关爱和支持是我进步的最大动力，他们竭尽所能帮助我完成学业。附件附件1：总原理图无线发射原理图：无线接收原理图：附件2：总PCB图无线发射PCB图：无线接收PCB图：附件3：实物图附件4：原器件清单器件类别型号参数数量参考价封装形式温度传感器DS18B201 湿度传感器HS11011AXIAL0.4 亮度传感器GL2051AXIAL0.2酒精传感器MQ-31液晶显示器LCD16022CON16单片机MSP430F1492三极管805012VR5 LED灯红色2AXIAL0.1集成运放LM3241DIP14时钟芯片5551DIP8 无线发送模块PT22621 无线接收模块PT22721滑动变阻器10K1POT-2普通电阻1K6AXIAL0.32K6AXIAL0.34.3K6AXIAL0.34.7K1AXIAL0.324K6AXIAL0.351K6AXIAL0.3200K6AXIAL0.3220K6AXIAL0.3附件5：总程序无线发射程序：#include #include 1602.h#include DS18B20.htypedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;uchar displaytemp7;uint sendtemp;void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);void distemp(uint temper) long temper1; sendtemp=temper; temper=temper5; temper1=(long)temper*625; displaytemp0=temper1/100000+0x30; displaytemp1=temper1%100000/10000+0x30; displaytemp2=.; displaytemp3=temper1%10000/1000+0x30; displaytemp4=temper1%1000/100+0x30; displaytemp5=temper1%100/10+0x30; displaytemp6=temper1%10+0x30; void senddata(uint temp) P2OUT=0xf0; P2OUT |=BIT3; P2OUT &=BIT4; _NOP(); P2OUT |=BIT4; delay(3000); for(uchar i=0;i=3; delay(3000); void main() uchar i; WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; P1DIR = 0XFF;P1OUT = 0XFf; P2DIR = 0XFF;P2OUT = 0Xf0; P3DIR = 0XFF;P3OUT = 0XFF; P4DIR = 0XFF;P4OUT = 0XFF; P5DIR = 0XFF;P5OUT = 0XFf; P6DIR = 0XFF;P6OUT = 0XFF; BCSCTL1 &= XT2OFF; do IFG1 &= OFIFG; for (i = 0xFF; i 0; i-); while (IFG1 & OFIFG); BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS; TACTL |= TASSEL_2 + ID_3; _EINT(); LcdReset(); DispStr(0,0,Temperature is :); while(1) distemp(Do1Convert(); DispNChar(4,1,7,displaytemp); senddata(sendtemp); 无线接收程序：#include #include 1602.htypedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;uchar displaytemp7;uchar receivetemp4;uint temp;void distemp(uint temper) long temper1; temper=temper5; temper1=(long)temper*625; displaytemp0=temper1/100000+0x30; displaytemp1=temper1%100000/10000+0x30; displaytemp2=.; displaytemp3=temper1%10000/1000+0x30; displaytemp4=temper1%1000/100+0x30; displaytemp5=temper1%100/10+0x30; displaytemp6=temper1%10+0x30; void main() uchar i; WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; P1DIR = 0XFF;P1OUT = 0XFF; P2DIR = 0Xff;P2OUT = 0XFF; P3DIR = 0X00; P4DIR = 0XFF;P4OUT = 0XFF; P5DIR = 0XFF;P5OUT = 0XFF; P6DIR = 0XFF;P6OUT = 0XFF; P6OUT &= BIT1; BCSCTL1 &= XT2OFF; do IFG1 &= OFIFG; for (i = 0xFF; i 0; i-); while (IFG1 & OFIFG); BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS; TACTL |= TASSEL_2 + ID_3; _EINT(); LcdReset(); DispStr(0,0,Temperature is :); while(1) while(!(P3IN&BIT3); while(!(P3IN&BIT6); while(P3IN&BIT6); for(i=0;i4;i+) while(!(P3IN&BIT6); while(P3IN&BIT6); receivetempi=(P3IN&0x07); temp=(receivetemp0)|(receivetemp13)|(receivetemp26)|(receivetemp39); distemp(temp); DispNChar(4,1,7,displaytemp); LCD1602液晶程序：#include#inc