MSP430-RF2500使用心得(1)

yangsong90

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没玩过MSP430，正好有个设计任务，申请后很快得到回复，试验装到达后发现东西很精致，不错！

首先在TI官方网站了解了MSP430-RF430的特性以及用途，及其使用现状。然后直接进入SimpliciTI协议的研究，SimpliciTI是很简单的LISTEN(),LINKTO()模式，END DEVICE只需一次握手就可以传输数据（平时都是LMP3模式），这里对END DEVICE的数量有限制。然后，进入程序源代码研究，ACESS POINT主要是3个分支：sJoinSem Branch，sPeerFrameSem Branch，sSelfMeasureSem Branch。由于想要在采集数据方向做开发，仔细研究了sPeerFrameSem Branch和END DEVICE的代码。由SMPL_Ioctl(IOCTL_OBJ_RADIO, IOCTL_ACT_RADIO_SIGINFO, (void *)&sigInfo)函数已经从ED传入信息，定位到transmitData函数，在此，AP已经做了一个int转char的变化（由于要在通过串口传入电脑内部监视软件），然后查看的ED代码的温度采集函数，研究了ADC10的相关定义，通过和基准电压1.5v比较，10位AD转换，精度达到mv级。发现自带温度传感器是10通道，修改其内部温度传感器采集代码成ADC10CTL1 = INCH_0 ; ADC10CTL0 = SREF_1 + ADC10SHT_3 + REFON + ADC10ON + ADC10IE + REF2_5V; 查表得到其0通道对应A0，其外部扩展引脚是P3，现在测试如下：

现在给P3引脚外接1.6V电源，

 

由于外接电压冲击，“温度”上升。

我需要对几微伏的1Hz左右的信号进行放大、整形、识别，而且有很强的工频干扰，下一步着眼在定时器方向和MSP430内部功能研究，让信号模式（频谱）的改变能触发射频输出，这样可以大大降低能耗，提高效率。

无雪之王

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yangsong90

外部电路必须先将信号的电压抬高，我用锗二极管结压降获得0.23伏的标准电压，使其波动电信号保持为正（0.0v~0.4v间），然后利用可编程运放将信号放大，接着将放大后的信号通过AD采集并转换，并将转换结果通过串口发送到电脑，方便后面的数据处理。

    应用到的单片机模块有可编程集成运放模块、AD转换模块、定时器模块、串口(UART)模块。

    1、外部硬件电路的设计

    首先，压电传感器过来的信号是一个波动的信号，有正有负，并且可能还有一定程度的干扰。用万用表测量压电传感器过来的信号，大概在-200mV-200mV之间，由于430单片机无法采集负向电压，故只能想办法将电压抬高，使其为正，方便单片机采集。有两个方案，一个是直接接一个恒压源，将电压抬高；另一个是接一个导通的锗二极管，由于锗二极管的导通压降刚好为0.2V，故刚好补偿到负向的电压。由于第二个方案电路比较简单，而且实施方便，价格便宜，故采用第二方案。

    在接入运放之前接一个电阻是不可行的，试验过了电压很不准确，故将电阻去掉；而且，二极管导通串联的电阻不宜过大，我曾接过2M、10k、还有1k的电阻，结果1k的最理想。

    2、集成运放、AD、定时、串口的配置属于单片机软件编程的范畴，这里就不一一赘述，只将大概参数介绍如下：

    集成运放：放大倍数为4，设置为同相比例放大；

    AD转换：采样通道位A1(A1接运放输出)，参考电压为VCC=3.6V；

    定时器：定时器主要设置发送数据的时间，设置为0.1s，即每0.1秒采集一次电压信号，并将数据通过串口发送给电脑；

    串口：  波特率设置为9600，通过软件将数据生成位txt文档，方便记录和整理；

    3、我们最终做到的是将电压精度提高为0.01V;

    遇到问题：

    硬件上有一个问题比较麻烦，不好解决；由于外部电路比较简单，我是直接用万用板将元件焊接上去，并通过排阵将其引出，接到单片机，而且传感器的输出接口也是标准的音频6.5mm的接口，我也是买了底座，并用导线焊在底座上，这样通过杜邦线连接起来的电路有时会不牢固，会造成接触不良，直接导致采集的电压不准确。信号采集如果发生差错，会对后面的数据处理和分析造成很大的影响，所以这个问题要好好考虑一下解决办法。不过我想以后的成品肯定是接触良好的PCB板，应该不会有太大问题。

    软件上有关修改串口波特率的程序还没弄好，现在用的是9600的波特率，要改成38400居然遇到了一定的困难，这让我感觉很困惑。本来觉得有关波特率的修改应该只是寄存器的配置，很简单才对，想不到会搞不定。这个还要在仔细看一下datasheet，应该可以解决。

    集成运放开发过程所遇到的问题：

    之前一直在搞集成运放的编程，一直都出现问题，现将所走的弯路简述如下：

    首先说说我的大概开发流程：先看实验板附带的源代码，大概看懂了整个框架之后开始看集成运放(AO)的介绍，MSP430F2274一共有2个集成运放，每个集成运放的放大倍数在1~16之间，可以通过寄存器的配置来设置其放大倍数。然后在网上搜索430有关集成运放的应用程序，看了之后觉得OK了，就开始写程序了。

    遇到的第一个问题是：开发软件IAR的软件配置有问题，导致无法下载程序，主要有2个设置需要注意，一个是在主控芯片的选择上，当新建工程时默认的是MSP430家族，而不是某个具体的芯片，需要将芯片选择位MSP430F2274；还有在Debug选项下的driver要选择FET Debug，一开始选择了Simulink，结果只是看到仿真的效果；

    第二个问题是实验板太小，而且一开始没把排阵焊上去，造成了测量的麻烦，因为集成运放主要看是否实现了放大电压的功能，我一开始只是在输入端加一个给定电压，接着用万用表在输出端测量输出电压，这样操作起来特别不方便，而且一个人根本无法完成这个测试的工作，经常要找其他人帮忙，很麻烦；

    最后解决方法：最后我是在集成运放后面在加入AD转换，并将转换结果通过串口输出到电脑，看其输出结果是否有倍数的关系，这样，要做集成运放，就要先解决AD和串口的编程，也花费了不少时间；

    第三个问题是在加入二级运放上，那时候刚弄出一级运放，打算一鼓作气把二级运放搞定，以为很简单，结果还是搞了一个上午，因为二级运放要设置成级联PGA模式，设置错了。

总之，这个精致的装置确实很好很强大，基本完成我的实验，唯独内存较小，滤波与判读还是在pc上完成，如果选择其它型号的430芯片，应该可以在片上完成，这样

无线传输的数据量也会变小，大大提高能量－数据效率，这个装置再经过一些测试就会安排手版的设计，无论如何，我们已经选定430。