基于MSP430的实用粮仓温湿度检测系统
度睡眠时周期性地苏醒,探听周围是否有信号。
时钟日历模块的PCF8563是PHILIPS公司生产的低功耗CMOS实时时钟/日历芯片,通过I2C总线接口与单片机连接,连接图如图5所示,可向单片机发送当前时间信息,并提供时钟基准信号。

单片机MSP430F449通过SPI总线与CC2500芯片的接口连接,发送端与接受端硬件连接几乎一样,具有通用性,可实现半双工通信。
数据采集节点由单片机MSP430F449控制,定时向温湿度传感器SHT11发送读温度和湿度指令,SHT11检测温湿度信息,并输出数字信号,MSP430F449在接收到温湿度的数值后,将这些数据传输至CC2500,由CC2500负责对信号进行打包处理,并发送给路由节点。
为了降低系统功耗,数据采集节点通常在闲置时进入休眠模式,其外设模块也进入休眠状态,或者电源管理部分不对这些外设模块供电。
3.2 数据收发节点设计
路由节点和协调器都属于数据收发节点,负责数据的收发和处理,主要由数据处理模块(MPS430)、无线模块(CC2500)和一些外围器件构成,路由节点采用电池供电,协调器采用USB供电或者是交流电供电,其结构图如图6所示。

协调器通过串口RS 232与PC机相连,其功能相当于一个接入点,一方面将主机向数据采集端发送的控制信号以无线的方式发射出去,另一方面接收采集数据并上传给主机。
4 软件设计
系统软件主要包括数据采集程序和数据收发程序两部分,它们都包括初始化程序、发射程序和接收程序。
初始化程序主要是对单片机、射频芯片、SPI接口等进行设置;发射程序将建立的数据包通过单片机SPI接口送至无线模块输出;接收程序完成数据的接收并进行处理。数据采集子程序主要负责根据无线命令实时采集粮仓的温湿度数据信息,软件流程如图7所示。

数据收发程序主要负责向数据采集节点发送信息,并接收返回数据,综合后向上层节点传送,软件流程如图8所示。

本文以低成本、低功耗为目标,采用ZigBee技术和CC2500芯片,设计基于MPS430单片机的粮仓温湿度检测系统,网络结构简单,系统成本低,且易于扩展,整个系统能够满足长时间粮仓温湿度监测的需求,具有较高的可靠性和稳定性,在实际中有很好的应用价值。
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