【正文】 R4 …… 通用工作寄存器 R15表 MSP430F2274 的 CPU 的 16 個(gè)寄存器 SR狀態(tài)寄存器記錄程序執(zhí)行過程中的現(xiàn)場(chǎng)情況，在程序設(shè)計(jì)中有相當(dāng)重要的地位。系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)壓入堆棧時(shí)，總是先將堆棧指針 SP 的值減 2，然后再將數(shù)據(jù)送到 SP 所指的 RAM 單元。程序計(jì)數(shù)器 PC 的內(nèi)容總是偶數(shù)，指向偶字節(jié)地址。16 個(gè)寄存器中有 4 個(gè)為特殊用途，他們分別是：程序計(jì)數(shù)器、堆棧指針、狀態(tài)寄存器和常數(shù)發(fā)生器。因此,MSP430F2274 單片機(jī)在許多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。開發(fā)語(yǔ)言有匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言。?方便高效的開發(fā)環(huán)境目前 MSP430 系列有 4 種類型器件：OTP 型、FLASH 型、EPROM 型和 ROM 型。?豐富的片內(nèi)外設(shè)MSP430 系列單片機(jī)的各成員都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。MSP430 系列單片機(jī)片上集成了豐富的功能模塊。它是一個(gè) 16 位的精簡(jiǎn)指令架構(gòu)，有大量的工作寄存器和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，其 RAM 單元也可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)算。同時(shí)，提供溫度數(shù)據(jù)的 Web發(fā)布功能。因此，設(shè)計(jì)一種成本低、覆蓋面積廣、容量大、易擴(kuò)展、便于安裝和維護(hù)的溫度傳感器系統(tǒng)將很有意義．基于網(wǎng)絡(luò)的溫度傳感器系統(tǒng)采用新興的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)的分布式采集，解決了傳統(tǒng)溫度傳感器系統(tǒng)受布線限制、系統(tǒng)容量小、不易擴(kuò)展的問題，拓展了溫度監(jiān)測(cè)的地域范圍．另外，系統(tǒng)采用成熟的 Modbus總線技術(shù)和以太網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建了完整的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和遠(yuǎn)傳等功能．本課題綜合運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)，用網(wǎng)絡(luò)化思想構(gòu)建了溫度傳感器系統(tǒng)，具有成本低、覆蓋面積廣、容量大、易擴(kuò)展、便于安裝和維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)．本課題旨在實(shí)現(xiàn)一個(gè)覆蓋面積廣、易擴(kuò)展、便于安裝和維護(hù)的低成本溫度傳感器系統(tǒng)．具體需要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：建立體積小、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)且功耗低的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)。關(guān)鍵詞：MSP430F2274 ZIGBEE CC2500 基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計(jì)【Abstract 】With the rapid development of technology，human has been in informationera. Obtaining information is the precondition of realizing informationization while one of the most important tools which were used toacquire information is the sensors．The wireless sensor work which binessens or technology，wireless munication technology，embedded putertechnology，modern work and distributed information disposal technology together is a multi—study，highly crossed new research fields．It plays an important part in campaign people munication，invironmental and weather control，disaster detection，intelligent building，radiation inspection and so on．The IEEE802．15．4 and ZigBee protocol offer the criterion for wireless sensor wok．ZigBee protocol is constituted of IEEE802．15．4 PHY and MAC layer．ZigBee work layer and application layer．because the node has some characteristics such as low．cost，small volume， 1imited energy and limited munication，the works characteristic CS are the system supporting low cost operation，easily realization and very low power consumption．Key Words: MSP430F2274 ZIGBEE CC2500 基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計(jì)目錄1 引言 .............................................................12 MSP430 單片機(jī)介紹 ...............................................22．1 MSP430 單片機(jī)的用途 ..........................................22．2 MSP430 單片機(jī)的功能 ..........................................22．3 MSP430F2274 的介紹 ..........................................32．3．1 MSP430F2274 的 16 位 CPU .................................42．3．2 MSP430F2274 的存儲(chǔ)器組織 ................................52．3．3 MSP430F2274 的尋址模式 ...................................62．4 MSP430F2274 的原理圖 .........................................63 無線射頻芯片 CC2500 ..............................................83．1 CC2500 的性能參數(shù) ............................................83．2 CC2500 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................................94 ZIGBEE 協(xié)議棧研究 ..............................................104．1 ZIGBEE 協(xié)議棧概述 ............................................104．2 通信層 ........................................124．2．1 PHY(物理)層 ...........................................124．2．2 MAC(介質(zhì)接入控制子層) .................................134．3 ZIGBEE 網(wǎng)絡(luò)層 ................................................154．3．1 網(wǎng)絡(luò)層概況 ............................................154．3．2 網(wǎng)絡(luò)層幀結(jié)構(gòu) ............................................174．3．3 網(wǎng)絡(luò)層功能介紹 ..........................................174．4 ZIGBEE 應(yīng)用層 ................................................185 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .................................................195．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ...............................................195．2 系統(tǒng)元件概述 ...............................................195．2．1 存取點(diǎn)（AP） ..........................................195．2．2 終端設(shè)備（ED） ........................................205．3 操作模式 ...................................................205．3．1 冗余模式 ..............................................205．3．2 最簡(jiǎn)模式 ..............................................205．4 溫度傳感器節(jié)點(diǎn)硬件方案研究設(shè)計(jì) .............................215．5 傳感器節(jié)點(diǎn)主電路設(shè)計(jì) ........................................215．5．1 控制器電路設(shè)計(jì) ..........................................215．5．2 輸入輸出模塊設(shè)計(jì) ........................................215．6 傳感器節(jié)點(diǎn)電源設(shè)計(jì) ..........................................225．6．1 終端節(jié)點(diǎn)的可控電源設(shè)計(jì) ..................................225．6．2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的開關(guān)電源設(shè)計(jì) ................................235．7 傳感器節(jié)點(diǎn)通信模塊設(shè)計(jì) ......................................23基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計(jì)5．7．1 無線通信模塊設(shè)計(jì) ......................................236 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .................................................256．1 存取點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì) ...........................................256．2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì) .......................................256．2．1 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件總體設(shè)計(jì) ..................................256．2．2 ZigBee 協(xié)議應(yīng)用對(duì)象設(shè)計(jì) ...............................266．3 溫度傳感器終端節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì) ...............................286．3．1 溫度傳感器終端節(jié)點(diǎn)軟件總體設(shè)計(jì) ..........................286．3．2 溫度采集程序設(shè)計(jì) ........................................286．3．3 溫度顯示程序設(shè)計(jì) ........................................297 結(jié)論 ............................................................31致 謝 .............................................................32參考文獻(xiàn) ...........................................................33附錄 ...............................................................34附錄 1：MSP430 與 CC2500 主接線圖 ..................................34附錄 2：MSP430 與 CC2500 實(shí)物圖 ....................................35附錄 3：EZ430RF2500 網(wǎng)絡(luò)顯示設(shè)置 .................................36基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計(jì)01 引言在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究中，溫度傳感器系統(tǒng)為分析決策系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)，是許多監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的一部分，廣泛應(yīng)用在電力、化工、冶金、石油、環(huán)境、機(jī)械制造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域．隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)車間等在地域上分布越來越廣，溫度監(jiān)測(cè)的范圍隨之?dāng)U大。在作戰(zhàn)人員通信、環(huán)境和氣象監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警、智能家具、輻射監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信號(hào)處理技術(shù)等的無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)是多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。 本課題綜合運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)，用網(wǎng)絡(luò)化思想構(gòu)建了溫度傳感器系統(tǒng)。此外，采用兩線制溫度變送器的溫度傳感器系統(tǒng)的容量比較小，且不易擴(kuò)展。設(shè)計(jì)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)間的連