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,。

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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。

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2．2 CC2500無(wú)線收發(fā)電路設(shè)計(jì)
    CC2500無(wú)線收發(fā)電路如圖3所示,。采用低成本單芯片的2．4 GHz無(wú)線收發(fā)器CC2500,。電路設(shè)定為2 400～2 483．5 MHz的ISM和SRD頻率波段。該收發(fā)器內(nèi)部集成了一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)500 kb／s的高度可配置的調(diào)制解調(diào)器,?？删幊炭刂频妮敵龉β士蛇_(dá)+1 dBm，支持2-FSK和MSK,。  CC2500用作一個(gè)低IF接收器,。接收的RF信號(hào)通過(guò)低噪聲放大器(LNA)放大，再對(duì)中間頻率(IF)求積分向下轉(zhuǎn)換,。在IF下,，I／Q信號(hào)通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器被數(shù)字化。自動(dòng)增益控制(AGC),，細(xì)微頻率濾波和解調(diào)位／數(shù)據(jù)包同步均數(shù)字化工作,。CC2500的發(fā)送器部分基于RF頻率的直接合成。頻率合成器包含一個(gè)完整的芯片LCVCO和一個(gè)對(duì)接收模式下的向下轉(zhuǎn)換混頻器產(chǎn)生I和Q本振信號(hào)的90°相移裝置,。

2．3 USB傳輸調(diào)試接口電路設(shè)計(jì)
    該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具通過(guò)MSP430的USB調(diào)試端口與PC機(jī)相連,，通過(guò)開(kāi)發(fā)平臺(tái)在PC機(jī)上對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)。LISB調(diào)試接口為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供3．6 V的標(biāo)準(zhǔn)電壓,，其通過(guò)SBW接口相連接,，可作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Flash仿真工具，射頻USB調(diào)試接口采用返回通道的MSP430 UART端口,，這樣在調(diào)試階段可以獨(dú)立應(yīng)用,，允許用戶在無(wú)流量控制的條件下，以9 600 b／s固定速率將串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端窗口,。USB調(diào)試接口電路如圖4所示,。

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4 結(jié)束語(yǔ)
    基于USB接口的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以MSP430為控制核心，集成了CC2500無(wú)線收發(fā)器,，通過(guò)USB調(diào)試端口與PC機(jī)相連進(jìn)行開(kāi)發(fā),，調(diào)試穩(wěn)定、簡(jiǎn)易方便,，消耗硬件資源少,。該系統(tǒng)可作為一個(gè)獨(dú)立的開(kāi)發(fā)工具，也可以添加到其他設(shè)計(jì)中,，適用性強(qiáng),。TI公司提供的IAR嵌入式工作平臺(tái)KickStart和CCE軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,，資源豐富，易于開(kāi)發(fā),。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于微型無(wú)線收發(fā),、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及便攜式傳感監(jiān)控領(lǐng)域,。