基于MSP430的流量檢測儀設計

2.2 軟件的設計

2.2.1 模塊的設計

對于流量檢測儀而言，其設計過(guò)程某些程序的執行需要通過(guò)實(shí)際時(shí)間來(lái)進(jìn)行調度。而此機制要想實(shí)現需要借助于MSP430單片機中所具有的TIMER-A及TIMER-B等實(shí)現。根據本系統的設計，需要定時(shí)器在32768Hz的條件下每秒進(jìn)行一次中斷，因此，需要對TIMER-B進(jìn)行以下方面的設置：

將時(shí)鐘源定義為ACLK;TBCTL=TBSSEL0+TBCLR

允許中斷定時(shí)器;TBCCTL0=CCIE

將定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間設為1s;TBCCR0=0X7FFF

在增計數模式進(jìn)行定時(shí)器的工作;

TBCTL1=MC0

這樣，即可實(shí)現定時(shí)器1s中1次的中斷服務(wù)程序，在此程序中進(jìn)行相應定時(shí)器的設計，以便進(jìn)行計時(shí)相關(guān)操作。系統采用了熱電阻PT100.由于MSP430單片機自帶ADC12模塊，因此可將所采集的溫度通過(guò)A/D進(jìn)行轉換。為了對溫度及其他模擬量進(jìn)行即時(shí)處理，系統采用了序列通道多次轉換模式。轉換完成后結果會(huì )存放于A(yíng)DC12MEM之中。

對于系統的軟件而言，其包括上層及下層模塊兩部分軟件，其中，上層收到中心命令后可借助于射頻無(wú)線(xiàn)通信方式對下層進(jìn)行命令的發(fā)送，并進(jìn)行計時(shí)。若下層無(wú)數據返回，一旦超時(shí)上層會(huì )重新進(jìn)行命令的發(fā)送。若3次以上仍無(wú)數據返回，則將被認為下層工作出現異常，并向中心提交異常信號。由于MSP430單片機僅存在一個(gè)串口，而上。下層模塊需2個(gè)串口，而第2個(gè)串口需要借助于定時(shí)器A所具有的捕獲/比較功能來(lái)實(shí)現。

2.2.2 無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議

系統的通信協(xié)議包括3層：一是物理層，主要是通過(guò)NRF401模塊實(shí)現的;二是數據鏈路層，此層主要負責進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數據傳輸的提供;三是應用層，進(jìn)行數據的發(fā)送時(shí)，需將此層所傳送來(lái)的較長(cháng)數據幀進(jìn)行拆分，并進(jìn)行包頭與校驗和，而后再重新進(jìn)行打包并發(fā)送。

由于NRF401靈敏度極高，因此，若無(wú)數據的傳輸時(shí)，其數據的輸出腳將會(huì )存在雜波的輸出，此類(lèi)雜波將會(huì )受到MCU串口的接收和處理。四個(gè)字節的0×CC加上一個(gè)字節的0×F0可保證數據幀到達之前雙方之間通訊的同步實(shí)現。系統協(xié)議采用的是兩個(gè)字節的幀頭，即兩個(gè)0×55,其加上起始和停止位之后，實(shí)際過(guò)程中發(fā)送的將為0101010101,因此可有效保證數據獲得確認。此外，由于十個(gè)字節數據后為校驗和，因此采用16位的crc校驗可確保數據傳輸過(guò)程的準確性。此時(shí)接收方會(huì )對crc及校驗和進(jìn)行比較，若不同說(shuō)明傳輸過(guò)程發(fā)生錯誤，此時(shí)接收方會(huì )講錯誤幀編號進(jìn)行記錄，待所有數據發(fā)送結束后，可返回錯誤編號，并要求重新進(jìn)行發(fā)送。

若所有數據均接收正常，則會(huì )確認發(fā)送正確。

3.結語(yǔ)

MSP430單片機由于其功耗超低等特點(diǎn)，因而在流量檢測中得到很好的應用。

通過(guò)基于MSP430單片機的流量檢測儀的設計，根本上解決了傳統流量檢測過(guò)程中精度問(wèn)題以及檢測儀受液體影響而壽命降低等多方面弊端，因而在流量檢測方面具有十分良好的發(fā)展前景。