内容发布更新时间 : 2024/5/17 18:43:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

受到的干扰，另外单片机还有模拟电源的输入端，因此在这里需要考滤干扰问题，由于在该系统中的干扰比较小，因此模拟地和数字地共地，并在模拟电源输入管脚增加一个滤波电容以减小干扰。单片机的串口0与GSM模块接地，串口1与PC进行通信，由于接口电平不同，因此串口1与RS-232芯片进行连接。单片机的P1.2和P1.3管脚与串行存储器进行接口，此外，单片机的P4.0、P4.1、P4.2和P4.3分别与继电器进行连接，以控制设备的状态。

[4]

3 系统软件设计

3.1 软件开发工具的介绍

本系统采用IAR公司白提供的开发调试环境：IAR Embedded Workbench及调试C-SPY。是IAR公司为微处理器开发的一个集成开发环境。比较其他的开发环境，IAR EW具有入门容易、使用方便和代码紧凑等特点。Embedded Workbench支持多种单片机Embedded Workbench的主要特点如下：

? 高度优化的IAR ARM C/C++ Compiler ? IAR ARM Assembler

? 一个通用的IAR XLINK Linker

? IAR XAR和XLIB建库程序和IAR DLIB C/C++运行库 ? 功能强大的编辑器 ? 项目管理器 ? 命令行实用程序

? IAR C-SPY调试器（先进的高级语言调试器）

Embedded Workbench采用创建项目的方式来进行软件的开发和管理。实用工具如下[5]： ? 具有语法突出显示的文本编辑器。 ? 编辑器 ? 汇编器 ? 函数管理器 ? MAKE工具

? 调试器C-SPY具有以下特点： ? 能够对汇编语言或C语言进行调试。 ? 能够进行软件仿真和硬件仿真 ? 能够设置断点，进行单步运行 ? 可以观察寄存器的值

? 可以观察内存值。

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3.2 系统软件流程图

开始 是否收到数据采集器数据 系统初始化 否 是 是 处理采集器数据子程序 启动TC35 是否收到短信息 否 处理接收短消息子程序 开启看门狗 是否收到数据采集器数据 否 是 处理发送短消息子程序 是否定时时间 处理定时器中断子程序 结束 图13 主程序流程图

3.3 A/D软件设计

模拟量采集模块主要是单片机通过A/D通道采集来自传感器的信号，并将信号进行处理。MSP430F149的A/D转换有几种模式，比如序列通道单次转换、序列通道多次转换。如图14所示。

定时器A中断到来 [6]

停止A/D转换 读取数据 启动A/D转换 是否设置标志 图14 A/D采集模块流程图

3.4 短信息软件设计

PDU数据包的帧结构 SMSC PDU MR DA PID DCS VP UDL UD 在PDU数据包的帧结构中，“SMSC”字段为短消息中心的地址“,PDU类型”指明数据包类型“;MR”

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数据包是表示发出信息,“DA”为目的地址,“PID”为协议识别号;“DCL”为短消息的编码格式。对于数字或者字符采用编码值为“08”，采用的是“UNICODE”编码方式。“VP”表示短消息的有效时间;“UDL”表示数据内容的长度;“UD”为具体的短消息内容。

启动TC35 [7]

打开串口、检测模块 将模块设置PDU工作模式读出通信参数 是否成功 是 设置短信息指示 否 否 是否成功 是 初始化结束 图15 通信初始化流程图

错误处理

初始化部分：该部分主要完成A/D转换和定时器A初始化功能。

3.5 SM软件设计

MSP430单片机对SM卡进行读操作时，需要按照SM卡的读时序要求。只要MSP430单片机能正确模拟SM卡的读操作时序就能完成读操作。如图16所示对SM卡的读操作流程图。

开始 [8]

写读命令（00/01） 写地址数据 读数据 完成 图16 SM读操作流程图

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4 结论

本设计主要是无线方式实现采集传输系统的硬件设计和软件设计，并设计了各个模块的功能及短消息发送的实现。该设计通过以德州仪器公司的MSP430F149芯片为核心，采用各模块构建了MSP430单片机的实验教学系统。设计从各模块电路的软件以及硬件的设计、实验开发等发面阐述了实验教学系统的开发和设计过程。设计研究的是实验教学系统的基本模块，这为以后拓展更多的硬件资源提供了基础，使得MSP430单片机教学系统有着更加完善的功能。

致谢:

本论文所作的工作都是在我的导师黄永华老师的精心指导下完成的。从论文的选题、研究内容和方案的确定到整个研究工作的进行以及最后论文撰写的整个过程，黄永华老师都倾注了大量的心血和汗水，他渊博的知识和丰富的工作经验给予我莫大的启迪和帮助。同时，黄永华老师严谨治学、积极开拓的工作态度及其平易近人、胸怀宽广的做人原则都值得我终生学习。老师不仅在科研工作中对我严格要求，在日常生活中也给予我很关怀和教导。在此向辛勤培育我的黄永华老师致以崇高的敬意和深深地感谢。

参考文献:

[1] 李朝青．单片机原理及接口技术[M]．北京航空航天大学出版社，1998：11-25．

[2] 沈建华，杨艳琴，翟晓曙．MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，2004：420-421． [3] 段锦．实时数据远程通信系统的设计研究[M]．计算机工程，2002，15(4)：606-610． [4] 曹丙霞，赵艳华．Protel 99 SE 原理图与PCB 设计[M]．电子工业出版社．2007：25-56．

[5] 赵亮．单片机从入门到精通系列讲座-单片机最小系统及I/O应用[J]．电子制作，2008，1(2)：15-17． [6] 沈建华．MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践[M]．北京航空航天大学出版社，2008：202-208． [7] 谢兴红，林凡强，吴雄英．MSP430单片机基础与实践[M]．北京航空航天大学出版社，2008：84-85． [8] 靳达．单片机应用系统开发实例导航[M]．北京：人民邮电出版社，2003：110-112．

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