基于CC430F5137的無線溫度采集報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1.2 CC430F5137的RF無線收發(fā)模塊電路設(shè)計(jì)

CC430F5137內(nèi)部集成了CC1101無線電收發(fā)器，RF頻率為432.999817MHz，信道間隔為199.951172kHz，數(shù)據(jù)傳輸速率為38.383484kbps。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置無線發(fā)送功率。根據(jù)發(fā)射距離的遠(yuǎn)近去設(shè)置功率的大小，可以使功耗達(dá)到最低，實(shí)現(xiàn)低功耗。其電路圖如圖2所示，CC430F5137的供電電源為兩節(jié)7號(hào)電池，電壓為+3V，外接晶振為26MHz，RF_N和RF_P為RF無線電發(fā)射引腳，兩引腳外接天線，其功率可以達(dá)到-30dBm，傳輸距離可以達(dá)到100m左右。

2.1.3 溫度采集電路設(shè)計(jì)

考慮到設(shè)備低功耗的要求，所選的溫度傳感器必須具有低功耗特性，這里選擇了MAX6613型集成溫度傳感器。MAX6613是一款高速度、高精度的低功耗溫度傳感器，特別適合用于低功耗的產(chǎn)品中。MAX6613的電源供電電壓范圍為1.8～5.5V；低電源電流消耗，典型值為7.5μA；測(cè)量范圍為-55～+130℃；非線性誤差為1.3℃。其測(cè)量溫度與輸出電壓關(guān)系式為：

Vout=-0.011 23T+1.8455Vref (1)

式中Vout為傳感器的輸出電壓，T為被測(cè)溫度，Vref是通過參考電壓得到的傳感器的測(cè)得電壓。單片機(jī)通過模擬采集口采集傳感器的輸出電壓，通過公式(1)就可以計(jì)算出實(shí)際測(cè)量的溫度值。因?yàn)镃C430F5137內(nèi)部集成了ADC模塊，其輸入電壓范圍為0～3.6V，可以滿足系統(tǒng)的要求，所以可以直接將MAX6613的電壓輸出口接在CC430F5137的ADC輸入口上，其電路圖如圖3所示。

2.2 主控制器設(shè)計(jì)

主控制器的RF接收發(fā)射模塊與溫度采集模塊中的RF接收發(fā)射模塊設(shè)置相同，在此不再贅述。

2.2.1 報(bào)警系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

報(bào)警系統(tǒng)通過控制晶體管的開通與關(guān)斷去控制蜂鳴器和報(bào)警燈的導(dǎo)通與關(guān)閉，從而達(dá)到報(bào)警的目的。

CC430F5137單片機(jī)的P2.0口通過控制輸出信號(hào)的高低電平來控制晶體管的導(dǎo)通或截止，如圖4所示。如果晶體管導(dǎo)通，則蜂鳴器報(bào)警并且觸動(dòng)報(bào)警燈亮。當(dāng)所測(cè)溫度的值超過預(yù)設(shè)的溫度上、下限值范圍時(shí)，會(huì)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)溫度值調(diào)節(jié)在正常的工作范圍內(nèi)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止報(bào)警。

2.2.2 鍵盤及顯示模塊硬件電路設(shè)計(jì)

鍵盤采用4×2的鍵盤模式，一共8個(gè)按鍵，其功能按鈕分別為啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、功能1上限溫度值設(shè)定按鈕、功能2下限溫度值設(shè)定按鈕、功能3溫度采集模塊序號(hào)選擇按鈕、數(shù)值加1、數(shù)值減1、手動(dòng)報(bào)警按鈕。

CC430F5137共有16個(gè)外部中斷I/O口，分別為P0口和P1口。在此，采用P0口作為鍵盤掃描端口，只要有一個(gè)鍵被按下，相應(yīng)的兩個(gè)I/O口就會(huì)被置為低電平，只要判斷是哪兩個(gè)I/O口有中斷發(fā)生，就能判斷出被按下的按鈕，進(jìn)而執(zhí)行相應(yīng)的操作。

2.2.3 顯示模塊硬件電路設(shè)計(jì)

顯示模塊考慮到成本的要求，采用數(shù)碼管作為顯示界面，如圖5所示。系統(tǒng)中選用8個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行顯示溫度。其中前4個(gè)為一組，用來顯示溫度采集模塊的序號(hào)；后四個(gè)為一組，用來顯示溫度采集模塊采集的溫度值，其中第一個(gè)數(shù)碼管為符號(hào)位。系統(tǒng)采用74HC245總線驅(qū)動(dòng)器用來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的LED數(shù)碼管，P1口作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的片選信號(hào)。