基于MSP430和CC2500的USB無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

摘要：設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)和CC2500無(wú)線收發(fā)器的USB無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)USB調(diào)試端口在IDE或CCE開(kāi)發(fā)環(huán)境下編寫(xiě)、下載和調(diào)試應(yīng)用程序，其目標(biāo)板可作為一個(gè)獨(dú)立的具有或沒(méi)有外部傳感器的系統(tǒng)。介紹基于MSP430和CC2500無(wú)線開(kāi)發(fā)工具的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制模塊的硬件結(jié)構(gòu)，無(wú)線收發(fā)部分和數(shù)據(jù)采集傳輸電路的設(shè)計(jì)，以及軟件開(kāi)發(fā)、Simplici TI協(xié)議的引用。

關(guān)鍵詞：MSP430；CC2500；USB接口；Simplici TI協(xié)議

基于MSP430單片機(jī)和CC2500的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個(gè)功能齊全的無(wú)線開(kāi)發(fā)工具，該系統(tǒng)主要由MSP430F系列微控制器和CC2500(2．4 GHz)無(wú)線收發(fā)器組成。系統(tǒng)可在PC機(jī)上利用IAR嵌入式工作平臺(tái)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)或CCE開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫(xiě)、下載和調(diào)試應(yīng)用程序。用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)置硬件斷點(diǎn)全速運(yùn)行應(yīng)用程序，也可單步運(yùn)行，無(wú)需額外消耗硬件資源。系統(tǒng)核心控制器采用MSP430F24X系列單片機(jī)，該單片機(jī)為16位單片機(jī)，集成度高，處理速度快．超低功耗，能極大的節(jié)省資源。通過(guò)Simplici TI協(xié)議，MSP430控制器通過(guò)USB接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信，調(diào)試穩(wěn)定、簡(jiǎn)易方便。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)消耗硬件資源較少，功耗超低，是一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集的節(jié)能微型設(shè)計(jì)方案。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于MSP430單片機(jī)和CC2500無(wú)線收發(fā)器的USB無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要由主控單元、CC2500無(wú)線收發(fā)器和USB接口電路構(gòu)成，圖1為系統(tǒng)方框圖。該系統(tǒng)可以通過(guò)CC2500無(wú)線收發(fā)器接收外部無(wú)線射頻信號(hào)，MSP430F2274控制數(shù)據(jù)的接收、處理、傳輸，將數(shù)據(jù)打包后通過(guò)USB接口傳送至PC機(jī)，利用PC機(jī)上的開(kāi)發(fā)平臺(tái)處理和分析數(shù)據(jù)，并顯示于系統(tǒng)界面。同時(shí)，也可以通過(guò)PC機(jī)將控制命令通過(guò)USB接口傳送給MSP430控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備的控制。

2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

2．1 MSP430微控制器電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)采用MSP430F2274微控制器作為主控制器。MSP430單片機(jī)是TI公司生產(chǎn)的一種超低功耗的混合信號(hào)控制器。該微控制器可用電池供電，而且使用時(shí)間長(zhǎng)，該器件在少于6 μS的時(shí)間內(nèi)可從低功耗模式迅速喚醒。MSP430單片機(jī)內(nèi)還集成有A／D轉(zhuǎn)換器、硬件乘法器、定時(shí)器、比較器等模塊。它具有16 MI／s的指令傳輸速率，200 kS／s的10位SAR型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，2個(gè)內(nèi)置的運(yùn)算放大器，具有看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)16位定時(shí)器A3和B3，USCI模塊支持UART／LIN、SPI總線、I2C總線以IrDA等5個(gè)低功耗模式，低于700 nA待機(jī)模式，工作電源電壓為1．8～3．6 V，工作溫度范圍為-40～85℃。MSP430F2274應(yīng)用電路如圖2所示。