抛弃式海水温度测量仪数据传输系统设计

系统工作在方式一模式下。为测试信道的频率幅度特性，使用信号发生器模拟MSM7512B的发送频率信号，通过1 000 m导线后用示波器接收，3 V电源测量结果如下：信号频率2 100 Hz时，示波器显示3．26 V，信号频率为1 300 Hz时，示波器显示3．14 V，可以看出信号幅度基本不变，理想状况下可由MSM7512B芯片直接连接传输信道。由于海洋环境复杂，有动力噪声、环境噪声、地震噪声等各种干扰因素，可在信道两端增加信号放大器。
MSM7512B支持TTL电平，可与MSP430单片机直接相连，接口电路如图2所示。

数据接收端“RD”和数据发送端“XD”与MSP430单片机串行通信模块USART接口相连，实现与MSP430单片机之间的数据通信。由MSP430单片机的I／O口输出控制电平控制MSM7512B的工作方式选择、载波检测、信号使能以及环路自检功能。X1和X2之间内置了1 MΩ的反馈电阻，同时X1和X2对地分别接了一个近似10 pF的电容，3．58 MHz的晶体振荡器可直接与X1和X2引脚相连。接收端“AI”和发送端“AO”通过2．2μF的电容与外部信号相连，电容起到通交流隔直流的作用。与电源相连的“VDD”端通过去耦电容接地，消除交流分量。

4 系统软件设计
系统利用MSP430单片机内部的USART0模块实现串口通信。数据传输程序采用中断方式，主程序和中断服务程序的流程图如图3所示。首先进行系统初始化；然后设置串口参数，主要设置通信波特率和通信模式；最后进入低功耗状态等待中断发生。当数据采集单元完成测量时产生中断，发送测量数据。系统在不发送数据时处于低功耗工作模式，MSP430单片机的低功耗工作模式耗电量非常低，有效降低了系统的功耗。

5 结语
NMOHEMS探头和被投掷单元主体通过长距离的有线信道进行通信。系统采用MSM7512B调制解调芯片对传输信号进行FSK调制，可以克服传输信道自身和海洋环境的不利条件导致的信号衰减、形变，保障数据传输的可靠性。MSP430单片机和MSM7512B调制解调芯片均为低功耗芯片，软件设计充分利用MSP430的低功耗模式，降低了系统的功耗。系统设计电路简单，易实现，可以推广应用到其他抛弃式测量系统的通信中。