基于MSP430F149的辦公樓智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2．6 開關(guān)量輸入電路設(shè)計(jì)
當(dāng)智能終端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)有較大的干擾，若這些干擾隨輸入信號(hào)一起進(jìn)入智能終端，則會(huì)使控制的準(zhǔn)確性降低，產(chǎn)生誤動(dòng)作。因此，本系統(tǒng)在開關(guān)量電路和單片機(jī)之間用光電耦合器TLP521-4進(jìn)行了隔離。電路如圖6所示。
2．7 鍵盤電路設(shè)計(jì)
矩陣鍵盤電路主要利用MSP430單片機(jī)的一般I／O口來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì)。矩陣鍵盤電路由行線和列線組成，矩陣鍵盤通過(guò)掃描來(lái)捕獲鍵盤的輸入。所謂掃描就是單片機(jī)不斷地對(duì)行線依次設(shè)置低電平，然后檢查列線的輸入狀態(tài)，從而確定鍵盤是否有輸入，如圖7所示為鍵盤的電路設(shè)計(jì)圖。

2．8 RS485通信電路設(shè)計(jì)
MSP430F149單片機(jī)的串行口輸入輸出均為TTL電平，這種以TTL電平傳輸數(shù)據(jù)的方式，抗干擾差，傳輸距離短。為了提高串行通訊的可靠性，增大傳輸距離，本系統(tǒng)采用RS-48 5標(biāo)準(zhǔn)串行接口。本系統(tǒng)選用Maxim公司的MAX3485收發(fā)器芯片。

2．9 電源電路及復(fù)位電路
MSP430F149要求用3．3V供電，本應(yīng)用中采用了TI公司TPS7xxx系列電源轉(zhuǎn)換芯片中的TPS7333，將電路板外接的+5V轉(zhuǎn)換成+3．3V。同時(shí)TPS7333提供系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電壓監(jiān)控。電源電路如圖9所示。

2．10 時(shí)鐘電路
MSP430F149具有三種不同頻率的時(shí)鐘：ACLK(輔助時(shí)鐘)、MCLK(主系統(tǒng)時(shí)鐘)和SMCLK(子系統(tǒng)時(shí)鐘)，三種時(shí)鐘分別送給不同模塊。由于系統(tǒng)的功耗與工作頻率成正比，因此靈活的時(shí)鐘使系統(tǒng)的超低功耗成為可能。為滿足不同頻率時(shí)鐘的需求，MSP430單片機(jī)外接32kHz的低頻時(shí)鐘和8MHz的高頻時(shí)鐘。其中32kHz時(shí)鐘用于產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘，而8MHz時(shí)鐘用于CPU快速工作。時(shí)鐘電路外接圖如圖10所示。

3 軟件主程序設(shè)計(jì)
在主程序中，首先應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后再每隔100ms執(zhí)行一次如下任務(wù)：進(jìn)行一次模擬量、開關(guān)量的采集，掃描一次鍵盤看是否有按鍵按下，數(shù)據(jù)采集后的濾波計(jì)算以及相應(yīng)的輸出控制。時(shí)間間隔由定時(shí)器A定時(shí)中斷得到。當(dāng)所有的任務(wù)執(zhí)行完后，在下一次定時(shí)中斷到來(lái)之前，為了降低系統(tǒng)功耗，單片機(jī)將處于低功耗模式。主程序流程圖如圖11所示。

4 結(jié)論
本辦公樓智能監(jiān)控裝置硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)靈活，充分發(fā)揮了單片機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)，是一種電路設(shè)計(jì)新穎、參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確、操作方便的智能監(jiān)控裝置。