MSP430F2121+CC1101在路径识别系统上应用
基于MSP430F2012和CC1100的无线温湿度传感器节点设计
（ 安阳工学院 电子信息与电气工程 系，河南 安阳 ４ ５ ０ ） ５ ０ ０
摘 要 ：温 湿度 是 在工 农业生产 中经 常需要 测量 的 变量 ， 它对产 品的质 量 以及农业 生产 、食物保
鲜 等具有重要 的影 响。 本设 计核 心采 用 了一颗 Ｔ 公 司超低 功耗 的 ＭＳ ４ ０ ２ １ Ｉ Ｐ ３ Ｆ ０ ２作 为 中央处理 器 ， 采用集成 化数字温湿度传感 器 Ｓ Ｔ１ 获得数据 ，利 用无线传输 芯片 Ｃ ｌ０作 为传输介质 。采用无 Ｈ １ Ｃｌ０ 线传输 方式 即节省 了布 线， 又可迅速布 局在 需要 测 量 的地 方 ，并 可大量 分散布 局在不 同的地 方组 成 网络 进行 测量 。 本设计体 积 小、功耗 低 ，实际应 用广泛 。 关键词： Ｐ ３ Ｆ ０２ Ｃ １ ０；Ｓ Ｔ ＭＳ ４ ０ ２ １ ； Ｃ ０ Ｈ １ １ １
ＧＵ Ｏ － ｉ， ｅ ｇ ｂｎ ＹＡＮＧ ｎ Ｌｉｘａ ＬＩ Ｚｈ ｎ ・ ｉ， Ｘｉ
（ ｎａ ｇＣ ｌｇ ｏ Ｔｃｎｌ ｙＡ ｙｎ ４５０， ｈ ａ Ａ ｙ ｎ ｏ ｅｅｆ ｅｈｏ ｇ， ｎａｇ ５０ ０Ｃ ｉ ） ｌ ｏ ｎ
Ａｂｓｒ ｅ ：Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｕ ｉ ｉｙ ｏ ｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｓ ｒ ｈ ｒａ ｌｓＩ ｈ ｎ ｕｓｒａ ｎ ｇ ｉｕｌ ｒ ｌ ｔａ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｍ ｄ ｔ ｆ ｎ ｎｅ ｄｔ ａ ｕ ｅｔ ｅｖａ ｉｂ ｅ ｎ ｔ ｅｌ ｄ ｔｉｌａ ｄ ａ ｒｃ ｔ ａ ｔ ｕ ｐ ｏ ｕ ｔｏ Ｉ ｆｅ ｔ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｒ ｄ ｃ ｉｎ， ｏ ｄｐ ｅ ｅ ｖ ｔｏ ｎ Ｏｏ Ｔｈｉ ｅ ｉ ｎｕｓ ｓａｔ ｅｕ ｔａ ｌ ｗ ｒ ｄ ｃ ｉｎ． ｔ ｆ ｃｓｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｆｐ ｏ ｕ ｔｏ ｆ ｏ ｒ ｓ ｒ ａｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｎ． ａ ｔ ｓｄ ｓｇ ｅ ｌｒ －ｏ ｈ
基于MSP430的433 MHz无线收发模块设计
办公自动化杂志1433MHz 无线收发模块应用随着无线通讯的迅猛发展，自动控制领域得到广泛应用。
433.05-434.79MHz 作为国内免许可的ISM 开放频段，其绕射能力强、通信距离远、接受灵敏度高，适合于比较复杂的环境。
同时无线收发模块作为自动控制的重要组成部分，得到了广泛应用。
目前在低功率遥感勘测、住宅和建筑自动控制、无线警报和安全系统、工业检测和控制、无线传感器网络等行业广泛应用。
针对这一现状，本文设计了一款基于MSP430的433MHz 无线收发模块。
2433MHz 无线收发模块设计2.1无线收发模块设计指标2.2硬件电路设计无线收发模块主要由三部分组成：CC1101UHF 收发器、单片机MSP430F5418及供电电路。
CC1101UHF 收发器为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供广泛的硬件支持。
单片机MSP430F5418为数据包处理、数据缓冲、数据传输等提供软件支持。
本文着重介绍单片机MSP430F5418电路设计(如下图）。
3433MHz 无线收发模块数据正确率的测试将发送模块的485输出信号线A 和B 分别和电脑串口232转485线上的A 和B 相连，打开串口程序，配置波特率为9600，检验位NONE，数据位为8，停止位为1，然后选择16进制数显示，打开接收，然后给发送模块供电，可以看到如果其发送接收正确则输出0X52（R 的Ascii 码），基于MSP430的433MHz 无线收发模块设计王志霞（山西大学商务学院太原030031）摘要：自动控制是无线收发模块的核心，在通信系统中起着举足轻重的作用。
针对目前自动控制领域蓬勃发展，设计了一款基于MSP430的433MHz 无线收发模块。
主要介绍该模块的硬件电路原理图、单元电路设计、元器件参数选择，同时对实物进行调试测试，使模块得到进一步完善，能夠稳定运行。
关键词：无线收发模块单片机；MSP430F5418；电路原理图中图分类号:TN914文献标识码:B 文章编号:7696Design of 433MHz Wireless Transceiver Module Based on MSP430WANG Zhixia（Business College of Shanxi UniversityTaiyuan030031Abstract ：The wireless transceiver module is an important part of automatic control.It also is the indispensable link of communication system.In view of the present booming automatic control field，a 433MHz wireless transceiver module based on MSP430is designed.This paper mainly introduces the scheme selection of the hardware circuit schematic of the module,unit circuit design and component parameter selection.At the same time，it debuggs and tests the physical ob-ject.So that the wireless transceiver module has been further improved，and able to run stably.Keywords ：wireless transceiver module MCU；MSP430F5418；circuit principle diagram20201215Education总第437期29··办公自动化杂志(上接第47页)(上接第28页)4总结本文通过LabVIEW软件，在电脑上以虚拟仪器的方式实现了声音信号分析器。
基于MSP430低功耗单片机在故障指示器上的应用
关键 词 ： Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ ； 故 障指 示器低 功耗 ； 低 功耗 应用示例
１故障指示器与ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ ５ ５ １ ０ 单片机的应用背景
式， 功耗５ ． ９ ｕ Ａ ， 此时包 括无线模块Ｌ Ｄ Ｃ 模式 ｌ ｕ Ａ 。 （ ３ ） 完整测试 ，
Ｄ 采样， 使用Ａ ｖ ｒ ｅ ｆ 做基准 ， 每周波采样１ ０ 点， 功耗４ ３ ． ９ ｕ Ａ ， 此 故障指示器源 于二十世 纪八十年代的德 国， 故障指示器 安 带Ａ Ｈ ２ ２ ｕ Ａ 功耗。 （ ４ ） 完整 测试 ， 带Ａ Ｄ 采样 ， 装于架 空电力线路与 电缆 电力线路 上， 主要用于在线检 测、 指 时使用 内部基 准需要增￣ Ｖ Ｃ Ｃ 做基准 ， 每周波采样１ Ｏ 点， 功耗２ ５ ． ８ Ａ 。 （ ５ ） 完整 测试 ， 带 示短 路和单 相接 地故 障的智 能装 置。 故 障指 示 器在 实际应用 使用Ａ Ｄ 采样 ， 使用Ａ Ｖ Ｃ Ｃ 做基准， 每周波采样 １ ０ 点， 关 闭芯片内部测量 中， 受到安装位置、 供 电的限制 ， 可 以采取 电池供 电， ｃ Ｔ 取电， 超 Ａ 功耗 １ ９ ． ８ ６ Ａ ， 此时关 闭温度测 量内部基 准节省功耗 级电容储能等 多种方式 ， 但 是在没有条件 外部供电的时段 只能 温度功 能， 依靠 电池供 电， 本文着重介 绍超低 功耗单片机Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ ５ ５ １ ０ 在 电池供 电下的应用。
技术应用 ・
基于ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 低功耗单片机在故障指示器上的应用
刘 思宇 （ 吉 林电 子 信息职业技术学院 ， 吉林 吉 林 １ ３ ２ ０ ２ １ ）
摘 要 ： 本文介 绍 了 ， 电力线路 故 障指 示器使 ￣Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ 低 功耗 单片机 方面 的应 用， 提 出了 一些 实际应用的算 法及 见 解 ， 注重低功 耗 的特点与
MSP430铁电产品的路线图原理及功能介绍
行速率，如果满速跑没有这幺低功耗。有些场景我们的机器其实大部分都在
待机，等待定时采样一下或者外部传感器变化了出发采集，那幺待机模式能
做到0.5uA，这个时候其实部分外设是不工作了，是与运行模式的主要差
别。如果有些仪器甚至不会周期性工作，必须等待用户操作了之后才进行工
作，那平时进入关闭模式做到0.1uA就很小很小了，可能耗电速度赶不上电
池自放电的速度了。上面的这些模式需要我们用的时候根据场景灵活安排，
如果上来就最好频率甚至超频运行，使能不需要的管脚输出以及外设，想做
到超低功耗也是很难的。
快速唤醒
MSP430唤醒时间不到1us，对使用的实时性影响较小。
各种外设
这里总的来说，在2553上就有16位比较器（位长越长可设置的定时时间
越长），IO引脚触摸功能，UART、SPI、I2C等常见串行通信接口、10位
6、多达24个支持触摸感测的I/O引脚
7、USCI\UART\SPI\I2C
8、用于模拟信号比较功能或者斜率模数(A/D)转换的片载比较器
9、带有内部基准、采样与保持以及自动扫描功能的10位200ksps模数
(A/D)转换器
超低功耗
低功耗是430最大亮点，运行模式也只有230uA，当然限制了1MHz的运
MSP430铁电产品的路线图原理及功能介绍
MSP430特性：
1、低电源电压范围：1.8V至3.6V
2、超低功耗
运行模式：230μA（在1MHz频率和2.2V电压条件下）
待机模式：0.5μA
关种节能模式
4、可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒
5、两个16位Timer_A，分别具有三个捕获/比较寄存器
MSP430和CC1101的电磁波唤醒功能设计
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ７ １ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
２． Ｎａ ｎｃ ｈ ａ ｎｇ Ｈａ ｎｇ ｋｏ ｎｇ Ｕ ｎｉ ｖｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ） Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃｔ ：Ｉ ｎ ｏｒ ｄｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖｅ ｔ ｈｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ｄａ ｔ ａ’ Ｓ ｔ ｒ ａｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｂｙ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｕ ｎｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏｗ ｐ ｏｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎｓ ｕ ｍ ｐｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｌ ｏ ｗ－ ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｍ ＳＰ４３０ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏｃ ｏｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅｓ ｓ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｃ ｅ ｉ ｖｅ ｒ ｍｏ ｄｕｌ ｅ ＣＣ１１ ０１ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕｓ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏｆ Ｍ ＳＰ４３ ０ Ｓ ｆ ｌ ｅ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｒ ａ ｎｄ ＣＣ１ １ ０１ Ｓ Ｗ ａ ｋｅ Ｏｎ Ｒａ ｄ ｉ ｏ（ Ｗ ＯＲ）ｔ ｏ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｄａ ｔ ａ ｄｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏｍ ｐ ｕｔ ｅ ｒ ｕｎ ｄｅ ｒ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｌ ｏ ｗ ｐｏ ｗｅ ｒ ｏｆ Ｍ ＣＵ ． Ｔｈ ｅ ｄｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｗ Ｏ Ｒ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｃ ｌ ｕｄｅ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎ ｆ ｉ ｇ ｕｒ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＣＣ１１ ０１ Ｓ ｒ ｅ ｇｉ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｗａ — ｋｉ ｎｇ ｕ ｐ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｅ ｅ ｐ ｓ ｌ ｅ ｅ ｐ ｍｏ ｄｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｄａ ｔ ａ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄｅ ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ｌ ｏｗ ｐ ｏｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎｓ ｕ ｍ ｐｔ ｉ ｏ ｎ； Ｍ Ｓ Ｐ４ ３０； ＣＣＩ１ ０１； ｗａ ｋｅ ｏ ｎ ｒ ａ ｄｉ ｏ
基于MSP430f2111的工业红外遥控装置设计
2019年第8期【摘要】随着现代工业的迅猛发展，很多设备已经不能单单依靠就地操作的方式进行操作了，而红外遥控技术虽然广泛应用于日常生活，但在工业设备中使用的情况却比较少见。
考虑到工业环境的多方面使用需求，本设计使用了以MSP430单片机为核心的控制系统，基于NEC 通讯协议和PWM 波的调制完成了红外遥控装置的设计，并使用Protues 进行仿真实验验证了方案的可行性。
设计方案成本较低且具备优良的低功耗特性和信息传递准确性，可以广泛适用于多种工业环境，也可以完成对多个设备进行遥控的要求，增加了工业环境控制手段的多样性，同时远距离的控制方式也在一定程度上保证了工业现场操作人员的安全性。
【关键词】红外遥控；MSP430；PWM一、引言红外遥控装置由于其结构简单、成本低廉、制作方便、抗干扰能力强等一系列优点，成为目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。
[i]在日常生活中，红外遥控的技术已经相当成熟，包括电视遥控器、空调遥控器等的使用。
但由于工业环境复杂，对工业用红外遥控装置就有了比日常生活中所使用的遥控器高得多的要求。
二、红外遥控装置设计本设计在硬件的设计上采用了MSP430f2111单片机作为自制红外遥控装置的信号发生装置，采用HS0038一体化红外接收头作为红外信号接收装置。
MSP430系列单片机拥有卓越的低功耗性能，而MSP430f2111单片机和HS0038一体化红外接收头的成本也很低廉，本设计采用了上述硬件进行硬件设计并在Protues 中搭建硬件仿真电路用来进行仿真实验。
Proteus 是基于SPICE3F5仿真引擎的混合电路仿真软件,不仅能够仿真模拟、数字电路以及模数混合电路,更具特色的是它能够仿真基于单片机的电子系统。
[ii]通过Protues 搭建自制红外遥控装置的硬件电路，然后将程序录入相应单片机进行仿真实验。
由于硬件设计中采用的HS0038一体化红外接收头可以接收的红外信号频率为38KHz ，因此在发送端必须发送38KHz 的红外信号。
使用MSP430设计系统监控器
使用MSP430设计系统监控器MSP430是一种低功耗的微控制器，适合用于设计系统监控器。
在本文中，将详细介绍如何使用MSP430设计一个功能齐全的系统监控器。
首先，我们需要选择一个合适的MSP430系列微控制器。
MSP430系列中有多个不同型号可供选择，其中一些具有特定的功能和性能。
我们需要根据我们的系统监控器的需求来选择一个适当的型号。
接下来，我们需要设计电路图。
系统监控器通常包括多个传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，以及一些输出设备，如显示屏、蜂鸣器等。
我们需要将这些组件与MSP430微控制器连接起来，并确保电路图的正确性和可靠性。
在完成电路图设计后，我们可以使用相应的软件工具进行电路模拟和仿真。
这可以帮助我们验证电路的功能和性能，并进行必要的调整和改进。
然后，我们需要编写软件代码。
MSP430系列微控制器通常使用C语言进行编程。
我们可以使用开发套件中提供的IDE（集成开发环境）来编写和调试代码。
在编写代码时，我们需要考虑以下几个方面：1.设置传感器和输出设备的接口。
我们需要了解每个设备连接到MSP430微控制器的引脚，并设置相应的GPIO（通用输入/输出）配置。
2.编写数据采集和处理代码。
我们需要使用传感器读取数据，并进行适当的数据处理和计算。
例如，我们可以使用温度传感器读取当前温度，并根据一些预定的阈值判断是否需要触发警报。
3.确定监控指标和警报阈值。
我们需要明确监控的指标，例如温度、湿度等，并设置相应的警报阈值。
当监测的指标超过或低于设定的阈值时，系统应该触发相关的警报。
4.设计用户界面。
系统监控器通常需要一个用户界面来显示监测的数据和警报信息。
我们可以使用MSP430的显示屏来设计一个简单的用户界面，并将数据以易理解的方式显示出来。
5.调试和测试。
在完成编写代码后，我们需要使用调试工具对代码进行调试，并测试系统监控器的各项功能。
在测试过程中，我们可以使用虚拟传感器输入模拟不同的条件，并验证系统的相应。
MSP430寄存器配置指导
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MSP430F1XX 系列时钟模块图 时基模块结构如上图:
MSP430 系列单片机基础时钟主要是由低频晶体振荡器,高频晶体振荡器，数字控制 振荡器(DCO)，锁频环(FLL)及 FLL+等模块构成。由于 430 系列单片机中的型号不同， 而时钟模块也将有所不同。虽然不同型号的单片机的时基模块有所不同，但这些模块产 生出来的结果是相同的.在 MSP430F13、14 中是有 TX2 振荡器的，而 MSP430F11X,F11X1 中是用 LFXT1CLK 来代替 XT2CLK 时钟信号的.在时钟模块中有 3 个(对于 F13,F14)时钟 信号源(或 2 个时钟信号源，对于 F11X、F11X1):
BCSCTL1 基本时钟系统控制寄存器 1
7
6
5
4
XT2OFF TXS DIVA.1 DIVA.0
3 XT5V
2
1
0
Rsel.2 Resl.1 Resl.0
XT2OFF 控制 XT2 振荡器的开启与关闭。 TX2OFF=0，XT2 振荡器开启。 TX2OFF=1，TX2 振荡器关闭（默认为 TX2 关闭）
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句：_BIS_SR(LMP3_bits)和_BIC_SR(LPM3 bits) LPM3 和 LPM3_EXIT
它们的定义是一样的。这里说明在 C 语言环境中有些定义的函数是不可见的。但你可以 从 in430.h 文件看到它们的定义。
DCOCTL DCO 控制寄存器
cctlx捕获比较控制寄存器151413121110ccis1scssccicapoutmodxcciexccioutcovccifxtimera有多个捕获比较模块每个模块都有自己的控制寄存器cctlxcaptmod10选择捕获模式00禁止捕获模式01上升沿捕获10下降沿捕获11上升沿与下降沿都捕获ccisi0在捕获模式中用来定提供捕获事件的输入端00选择ccixa01选择ccixb10选择gnd11选择vccscs选择捕获信号与定时器时钟同步异步关系0异步捕获1同步捕获异步捕获模式允许在请求时立即将ccifg置位和捕获定时器值适用于捕获信号的周期远大于定时器时钟周期的情况
基于MSP430F1101的智能学习型红外遥控器的设计
基于ＭＳＰ４３０Ｆ１１０１的智能学习型红外遥控器的设计作者：宋祖辉孙富康戚鹏来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第23期摘要：介绍了一款基于MSP430系列单片机的智能学习型红外遥控器的设计方案，给出了该系统的硬件结构和软件组成。
在人们日常生活和工作中，这款红外遥控器可以通过对任何红外遥控设备编码的学习、分析和记忆，以实现多个电器的统一管理。
关键词：红外遥控器；智能学习；单片机中图分类号：TN219文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)23-1016-03Design of Intelligent-learning Infrared Remote Controller Based on MSP430F1101SONG Zhu-hui1, SUN Fu-kang2, QI Peng2(1.Anhui Personal Test Academy, Hefei 230022, China;2.Anhui Institute of Architecture and Industry,Hefei 230601, China)Abstract: This paper introduces design of intelligent-learning infrared remote controller based on MSP430 microcontroller, and describes hardware structure and software of system. In daily living, through learning, analyzing, and storing infrared remote controller code, intelligent-learning infrared remote controller can archive to control several equipments.Key words: infrared remote controller; intelligent-learning; microcontroller1 引言在现代化的社会里，随着电子技术的日新月异，带有红外线遥控器的电气化设备越来越普及。
MSP430单片机的BSL编程工具设计与应用
MSP430单片机的BSL编程工具设计与应用∗常国权;张捐净【摘要】为了对烧断熔丝的 MSP430系列单片机进行程序更新，采用 USB转串口芯片 PL2303和 VB6．0编程语言设计出了一款高性价比的BSL编程工具，给出了该编程工具的硬件和软件设计的具体方案，并论述了设计中的要点.该 BSL编程工具使用方便、操作简单、成本低廉，投入使用以后获得了较好的效果.%In order to solve the problem of MSP430 series microcontroller with blown fuse for program update,a BSL programming tool of high cost-effective is designed using PL2303 which is USB to serial port and VB6.0 programming language.The paper gives its specific solution of the hardware and software design,and discussed the key points of the design.This BSL programming tool has the advantages of convenient use,simple operation and low cost,and achieves good results after putting into use.【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P26-29)【关键词】MSP430 单片机;BSL;编程工具;PL2303【作者】常国权;张捐净【作者单位】安阳工学院计算机科学与信息工程学院，安阳 455000;安阳工学院计算机科学与信息工程学院，安阳 455000【正文语种】中文【中图分类】TP368.2美国德州仪器公司的MSP430系列单片机在智能仪器仪表、医疗电子、消费电子等领域有着非常广泛的应用[1]。
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CPU Off DCO on ACLK on
Active DCO on ACLK on Off All Clocks Off
35uA LPM0
250uA
<6us
<6us
0.1uA
LPM4
RAM/SFR retained
LPM3
RTC function RAM/SFR retained
Stand-by DCO off ACLlide 8
路径设别系统方案介绍
路径识别系统工作模式图
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 9
路径设别系统方案介绍
• 系统工作模式
在入口车道，复合读写器对车辆发放复合通行 卡，并将入口发卡数据实时上传至省中心，复合 通行卡被激活后上路。车辆经过路侧标识站时， 将接收的路径信息写入通行卡。在出口车道，复 合读写器读出入口及路径信息进行收费，并将数 据上报省中心，完成通行费的拆分工作。 考虑到高速公路现有的IC卡系统，为了减少资 源浪费，标签卡的功能除了实现收集汽车的行车 路线，还包含了原有IC卡的功能，也就是双卡合 一(支持13.56MHz HF和433MHz UHF双频)。
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 5
CC1101：
• 主要特点： ■低于1GHz的FSK/GFSK/MSK/ASK/OOK射频收发机 ■工作电压范围1.8至3.6V ■数据率为1.2至500kBaud ■输出功率-30dBm至+12dBM ■接受灵敏度-112dBM(1.2kbps,433MHz,1%packet error rate) ■Current Consumption RX,433MHz: 15mA(1.2kbps),15.7mA(250kbps) ■Current Consumption TX,433MHz: 13.1mA(-6dBm),16.0mA(0dBm),29.2mA(+10dBm) ■睡眠模式电流：200nA ■锁相环锁定时间90us；从睡眠模式至收发(RX/TX)模式时间为240us ■片上提供对同步字检测、地址校验、自适应分组长度及CRC校验的支持 ■互相独立的64字节接收及发送数据FIFO(可支持突发模式数据传输) ■4x4mm,采用20pin QLP封装 ■适用于兼容EN 300 220(欧洲)及FCC CFR Part 15(美国)规范的系统 Inc, Slide 6 © 2009 Texas Instruments
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 17
MSP430F2121+CC1101应用
MSP430F2121+CC1101与nRF9E5系统比较：
无线 唤醒 至 RX 时间 us 240 等待 接收 时间 ms 560 mA 平均 h电 功耗 uA 池使 用年 数 9 7.0
Battery_life=560mAh/9.1uA=61481hrs=2561days=7years
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 16
MSP430F2121+CC1101应用
与nRF9E5系统比较：
◆ nRF9E5只支持GFSK、50kbps波特率。
传输速度只有CC1101的1/5, 路侧标识基站发送10bytes数据包时间 和标签卡等待接收时间都为CC1101的5倍；
MSP430F2121：
• 内部资源
4KB + 256B Flash Memory + 256B RAM 16-Bit Timer_A With Three Pin out:24-Pin QFN
Clock FLASH
...
RAM
• 超低功耗
低工作电压范围： 1.8 V to 3.6 V 0.1uA RAM 保持模式 0.7uA 实时时钟模式 LPM3 ACLK 250uA / 1MIPS工作状态，2.2 V SMCLK <1us 时钟启动 <50nA 引脚漏电流 Zero-power BOR（零功耗掉电复位） 16-Bit RISC Architecture, 单时钟周期指令集
足系统指标要求。
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 13
路径设别系统方案介绍
• 系统软件实现
在路径识别过程中：电子标签平时处在休眠 模式，定时唤醒接收射频信号。接收到正确信号 后，记录路径，并且设定一个较长的延时，防止 在同一标识区内重复醒来接收信号。
唤醒后等待接收时间根据波特率和发射字节 数可以计算得到。
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 14
MSP430F2121+CC1101应用
系统主要指标： ◆ 工作频率：433MHZ； ◆ 接收灵敏度：-100dbm ◆ 读写卡器输出功率：-30～0dbm； ◆ 数据传输速率：250kbps； ◆ 调制方式：GFSK； ◆ 编码方式：MANCHESTER； ◆ 车速限制：0～250KM/h； ◆ 卡与路标通讯距离：0～300m； ◆ 系统使用的环境温度：-40℃ ～+85℃； ◆ 卡与路标、读写卡器通讯的可靠性 ：>99.9%；
© 2009 Texas Instruments Inc, Slide 15
MSP430F2121+CC1101应用
标签卡设计参数：
路径标识数据包长度10bytes，250kbps下发送一包数据 时间为0.32ms，设置标签卡MCU和RF醒来后等待接收时间 1ms就能保证接收到一包路径识别数据(路侧标识基站不间 断的发送10btyes长的路径信息)。 标签卡唤醒周期设定2s。 计算平均功耗(标签卡没有接收到无线信号情况下)：
路径识别系统解决方案
MSP430F2121+CC1101
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概要
• MSP430F2121介绍 • CC1101介绍 • 路径设别系统方案介绍 • MSP430F2121+CC1101应用 • 开发工具和开发套件
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路径设别系统方案介绍
• 系统组成
■入口双频发卡器(ODU): 用于读写双频电子标签(OBU)的信息，完成发 卡、入口登记和出口结算功能。 ■双频路径识别卡(OBU): 用于存储车辆相关信息以及车辆在高速公路 路网内行驶的路径信息。
RISC CPU 16-bit
JTAG/Debug
MAB 16
MDB 16
...
Digital Peripheral
Analog Peripheral
• Embedded emulation（嵌入式仿真）
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Ultra-low Power Clock Control
开发工具和开发套件
USB-Based JTAG Interface：
• Supports ALL MSP430 devices
• Supports 4-Wire and 2-Wire (Spy-Bi-Wire) JTAG
• Adjustable output voltage: 1.8 … 3.6V, 100mA • JTAG fuse blow
■路侧标识基站(RSU):
用于与双频电子标签（OBU）进行信息交互 ，实现路径标识功能。
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路径设别系统方案介绍
系统架构
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路径设别系统方案介绍
• 系统硬件实现
0.7uA
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CC1101：
• 低成本、高性能的集成解决方案
CC1101是高度集成的多通道 射频收发机。设计用于313/433/868/ 915MHz ISM频带的低功耗无线应用。CC1101是CC1100收发机的升级版 本。改善了杂散响应、带内相位噪声、输入饱和电平及输出功率渐升性 能。并扩张了频率范围。
• Firmware processes commands received via UART link
• External pin toggle sequence initiates execution • Target device software can jump into BSL ROM code • Program / Verify ~3KB/sec using BSL Version 1.60+ • ROM also contains chip identification information 0FF0h – 0FF1h
从技术指标上看，其硬件设计的难点在于电 子标签的功耗控制以及双卡合一的设计。 MCU采用MSP430F2121，LPM3下功耗仅为 0.7uA，1MHz 工作时为250uA。 RF采用CC1101，睡眠模式下功耗仅为0.2uA ，433MHz250kbps接收模式为15.7mA。 设计MSP430F2121 LPM3模式下定时(2S-1ms) 醒来1次，唤醒CC1101，RF等待接收1ms。平均功 耗约为9uA,如果使用560mAh的电池可以用7年。满