MSP430电路图集锦：创新设计思维

介绍的内容。本文主要是针对不同的采集过程完成后数据的存储和传输处理。

　　7、MSP430和nRF905的无线数传系统电路

　　系统硬件设计

　　MSP43O的USART模块可通过寄存器配置为通用异步串行口或SPI模块功能，这里配置为SPI模块。本系统选用的MCU是MSP430F133，在硬件设计时把MCU的SPI接口和nRF905的SPI接口相连即可，另外再选几个I／O口连接aRF905的输入输出信号，如图1所示。

　　对于初次接触无线系统的设计者，因其射频部分的元件采购、焊接和调试比较麻烦，可以选用PTR8000模块。该模块内核使用nRF905，硬件电路已经焊好，使用起来相对方便一些。

　　8、基于MSP430单片机的称重式液位仪电路

　　V/F转换电路模块

　　如图2所示，输入电压经射随器UD1A从LM331的7脚输入，电阻RD7 可以抵消6脚的偏流影响，从而减小频率误差，为了减少LM331的增益误差和由RD10、RD11、CD2引起的偏差，RD13选用51K电阻CD1为滤波电容。当6脚和7脚的RC时间常数相匹配时，输入电压的阶跃变化将引起输出频率的阶跃变化，如果CD3比CD1大的多那么输入电压的阶跃变化可引起输出频率的瞬间停止，6脚的电阻和电容可以差生滞后效应，以获得良好的线性度。

　　图2 V/F转换电路原理图

　　液位检测及控制电路模块

　　系统通过压力传感器进行数据信号采集，采集到的信号经过运算放大器进行信号放大。放大后的信号送入V/F进行压频转换，将其输出的频率信号作为中断请求信号接至MCU的P2.4脚，由MCU对其进行处理后，将其转换成液位值，并根据液位设定值和上、下限值控制相应的电磁阀，使容器内液位高度与设定值保持一致。为便于电路的调试和观察，每个电磁阀都设有工作状态指示灯，表明当前是出液阀还是进液阀正在工作。其控制电路见图3。

　　图3 液位测量及控制电路

　　9、MSP430的低功耗仪表系统电路

　　本仪表系中选用的是MSP430芯片。MSP430系列的主要特征有：超低能耗的体系结构大大延长了电池寿命;适用于精密测量的理想高性能模拟特性;16位RISC CPU为每一时间片处理的代码段容量提供新的特性，系统可编程的FLASH存储器可以反复擦写代码、分块擦写和数据载入。MSP430系列是一款具有精简指令集的16位超低功耗混合型单片机。它包含冯诺依曼结构寻址方式（MAB）和数据存储方式（MDB）的灵活时钟系统，由于含有一个标准的地址映射和数字模拟外围接口的CPU，MSP430为混合信号应用需求提供了解决方案。

　　电源电路模块

　　在整个系统中，我用到了±5V、±12V， 2.5V， 3V。对于±5V和±12V这两组电压是采用专门的电源模块来供电的。由于MSP430型单片机是低功耗的单片机，采用3V供电，要用专用的电源模块来对单片机进行供电。单片机的供电模块是德州仪器公司的TPS76301，这个电源模块是表面贴片式的，输出电压连续可调，可以输出1.6-5.0V的电压。只有5个管脚。它可以提供l50mA的电流，输出电压的应用电路如图2所示。

　　图2 TPS76301的应用电路

　　放大与滤波模块

　　我在该低功耗系统的输入通道中采用的前置放大器是TI公司的OPA349。输入通道电路如图3所示，该电路除了放大功能，还能具有滤波功能，消除无关的交流分量。

　　图3 放大与滤波电路图

　　RS-485通讯电路模块

　　通讯模块是本系统的一个重要组成部分梁。控制器通过通讯模块实现历史运行数据及有关信息的上传和基本参数、控制命令等的接收，设计一个较成功的通信电路将直接影响到控制器的调试、功能发挥及其通用性。

　　图4 RS-485串行通讯

　　图4为RS-485通讯接口电路，单片机与上位机之间的数据传送经过RS485收发器NAX485，由单片机的USARTI发送和接收。通讯方式为半双工，由单片机的P3.5口控制数据发送和接收。为了提高数据传输的抗干扰性，RS-485为+5V单独供电，采用高速光耦与其他电源完全隔离，不共地。由于传输线较长而且现场可能有电磁干扰，所以在传输线上并联瞬变电压抑制器TVSC，串联熔断器，并且传输线使用带屏蔽层的电缆。