基于MSP430和NRF2401的小区信息自动采集系统的 - 杭州技师学院.PDF

108 INFORMATION TECHNOLOGY　信息化建设 基于MSP430和NRF2401的小区 信息自动采集系统的设计与实现 1 1 2 1 吴国献 　朱安丽 　朱　雷 　汪振中 （1.杭州技师学院　浙江杭州　311500；2.武汉理工大学自动化学院　湖北武汉　430000） 摘要：为实现小区用户的用水、用电和用煤气的智能管理，设计了一种基于MSP430系列单片机 和NRF2401无线通讯芯片的小区信息自动采集系统，并详细阐述了系统的总体结构、硬件设计和软 件设计，具有很好的应用前景。 关键词：MSP430；NRF2401；智能控制；无线技术 随着电子通信与计算机网络技术的发展，小区 动检测数据信息，通过无线模块发送和接收外部无线 信息采集系统已经逐渐发展起来，出现了各种水、 射频信号，MSP430单片机控制数据的接收、处理、 电、煤气等自动采集系统[1-3] 。这些智能系统极大地 传输，将数据打包后通过无线终端传送至PC机。利 提高了小区信息采集的效率和准确性，也降低了物业 用PC机上的开发平台处理和分析数据，并显示于系 管理成本，越来越受到水、电、气等职能管理部门和 统界面。同时，也可以通过PC机将控制命令通过无 小区用户的欢迎。所以，小区信息自动采集系统将会 线终端传送给MSP430控制器，实现对外围设备的控 得到广泛的应用，是未来小区现代化管理系统的发展 制。 趋势。 2 系统的硬件设计 本文针对目前市场上小区信息自动采集系统可 靠性低、功耗大、价格高等问题，设计出一种基于 2.1 系统硬件结构 MSP430系列超级低功耗单片机[4]和NRF2401无线 为了更好的进行数据信息的采集、分析和处 通讯芯片[5]对小区信息的进行自动采集、分析和处 理，实现系统的数据信息及时、准确、和安全地发 理的智能系统。该系统具有价格相对低廉、性能可 靠、功耗低等优点，适合用于水、电、煤气等数据信 息的自动采集。 1 系统的总体结构 基于MSP430和NRF2401的小区信息自动采集 系统，主要包括水量检测模块、电量检测模块、煤气 量检测模块、无线模块、PC终端等构成，图1为系统 图2 系统网络节点的硬件结构图 的总体结构图。该系统的检测模块作为下层模块主 图1 系统总体结构图 图3 系统接受终端的硬件结构图 信息系统工程 │ 2010.10.20 INFORMATION TECHNOLOGY 信息化建设 109 送、传输和接收，得到系统网络节点和接受终端的 由于芯片的存储容量有限，而系统需要对全 硬件结构。其中，系统网路节点的硬件结构如图2所 小区的信息进行采集和存储，因此系统采用了外扩 示，系统接受终端的硬件结构如图3所示。 E2PROM存储器的方式。DS28E04-100是美信公 2.2 无线收发模块 司的一款E2PROM存储器，它是具有7个地址输入的 系统的无线通讯模块采用Nordic公司的单片收 4096位，1-WireEEPROM芯片。地址输入直接映射 发芯片NRF2401，其具有2.4Ghz全球开放ISM频 到1-Wire 64位器件ID号上，使主机系统能够在多器 段免许可证使用，最高工作速2Mbps，高效GFSK 件1-Wire网络环境中直接