【導(dǎo)讀】本文介紹了一種基于MSP430單片機(jī)與NRF24L01的無線通信系統(tǒng)設(shè)計。單片機(jī)系統(tǒng)、NRF24L01無線模塊、電源管理模塊、復(fù)位電路等單元電路組成。ADC12進(jìn)行模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,應(yīng)用把轉(zhuǎn)換的結(jié)果內(nèi)部DMA暫時存儲在FLASH，通過SPI串口發(fā)送給NRF24L01，NRF24L01收到數(shù)據(jù)后通過無線發(fā)送給NETUSB24L01，在。通過終端機(jī)進(jìn)行處理分析。它的核心控制器采用體積小，低功耗的單片機(jī)MSP430實現(xiàn)。

　　

【正文】 { unsigned char *FLASHADD。 // FLASH地址指針 while(amp。FLASHADD!=0) //發(fā)送數(shù)據(jù) { TxBuf[0]=0xEB。 //寫第一個字節(jié)內(nèi)容 TACCTL0 = CCIE。 //開啟 AD轉(zhuǎn)換定時器 _EINT()。 //允許中斷 } Delay(8000)。 //延時，等待系統(tǒng)穩(wěn)定 nRF2401_SetRXinit()。 //配置為接收狀態(tài)，等待接收新的命令 Delay(8000)。 //等待系統(tǒng)穩(wěn)定，也為了和上位機(jī)速度匹配 } else //沒有接收到數(shù)據(jù) { nRF2401_SetRXinit()。//配置為接收狀態(tài)，繼續(xù)等待，直到檢測到接收數(shù)據(jù)為止 Delay(8000)。 } } 初始化流程圖 : 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 29 頁 共 51 頁 圖 初始化流程圖 判斷是否接收到數(shù)據(jù)： DCO 初始化 端口初始化 SPI 初始化 擦除 AD 初始化 nRF24L01初始化 定時器初始化 DMA初始化 關(guān)閉看門狗 配置為接收狀態(tài) 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 30 頁 共 51 頁 圖 通信測試模塊 采集存儲模塊 流程圖： 圖 采集存儲模塊 N Y 啟動 ADC 模塊 啟動 DMA模塊 FLASH 擦除 寫 FLASH 開始 判斷是否寫滿 83K 退出 Y 配置 24L01 為接收態(tài) 讀取 24L01 狀態(tài)寄存器的值 接收為 55？ 通信正常 配置 24L01 為發(fā)送態(tài) N 開始 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 31 頁 共 51 頁 m代計數(shù)器值 ，取值范圍 為 031。 無線發(fā)送 模塊 程序： 圖 無線發(fā)送 模塊 流程圖 讀 FLASH m=0，讀一位，計數(shù)器 m+1 m=31? 發(fā)送數(shù)據(jù) Y N 通信是否正常 退出 開始 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 32 頁 共 51 頁 5 總結(jié) 通過查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)了 MSP430FG4618 單片機(jī)以及 nRF24L01 無線收發(fā)芯片，以及 MAX70 LP2809 芯片，最終完成了基于無線通信系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)主要的功能是完成對于外部模擬信號通過單片機(jī)處理，并通過 nRF24L01 芯片發(fā)送出去，接收芯片接收到信號后，把數(shù)據(jù)傳遞給終端機(jī)。終端機(jī)通過相關(guān)軟件進(jìn)行 數(shù) 據(jù)分析，以了解所接收信號的性質(zhì)。 在本次系統(tǒng)設(shè)計過程中的方案選擇體會： 對于 AD 的選擇：可選方案有外部 AD 與內(nèi)部 ADC12 為了滿足通信速度的匹配 AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)緩存方案：用外加的 FIFO 進(jìn)行 緩存或 用內(nèi)部的 FLASH 模塊。 在此系統(tǒng)設(shè)計中， 在 AD的選擇上 我采用內(nèi)部的 ADC12 經(jīng)行 AD 轉(zhuǎn)換，用內(nèi)部的 FLASH模塊經(jīng)行數(shù)據(jù)緩存。在外加上適當(dāng)?shù)碾娙輰?ADC12 經(jīng)行減弱干擾處理后， ADC12 的轉(zhuǎn)換可靠性可以和一般的外部 AD相媲美，并且 MSP430 的內(nèi)部 ADC12 資源豐富， 使其配置更加靈活，也能降低設(shè)計成本，符合電子設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性原則。 在數(shù)據(jù)緩存方 案的選擇上，我選用了用 MAP430 單片機(jī)內(nèi)部 FLASH，由于 MSP430 單片機(jī)的內(nèi)部 FLASH 資源豐富，容量達(dá) 116KB，可以存儲較多的采樣轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，又 ADC12的轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲寄存器可以直接通過 MDA 方式傳遞到 FLASH 經(jīng)行存儲。此方案的選擇可以滿足數(shù)據(jù)傳輸速度不匹配的問題，還能加深對于 MSP430 單片機(jī)模塊功能的了解與應(yīng)用。如果采用 FIFO 進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，會讓設(shè)計成本大大提高，也讓電路設(shè)計變得繁瑣，不便于調(diào)試，檢修。所以 我覺得 選擇的內(nèi)部 FLASH 緩存更合適 。 在程序設(shè)計方面，通過查閱了關(guān)于 MSP430 應(yīng)用資 料，以及學(xué)習(xí) MSP430 的使用的相關(guān)視頻，再加上指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，采用由模塊到系統(tǒng)的突破方法。首先是學(xué)習(xí)一些基本的編程流程，思想。在逐個的了解 MSP430 的各個功能， 當(dāng)對功能模塊掌握清楚之后在把模塊功能結(jié)合起來，經(jīng)行調(diào)試就變得簡單了。比當(dāng)初一開始就系統(tǒng)的學(xué)更有效多了。 在四個多月的畢業(yè)設(shè)計期間，在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下。順利的完成了本次課程設(shè)計。在這個過程中通過對于方案的反復(fù)更正，對各個模塊的優(yōu)化，了解了系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。也讓以前學(xué)習(xí)的知識得到了應(yīng)用，對于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用以及所需資料的如何獲取有了更多的認(rèn)識。 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 33 頁 共 51 頁 但 是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè) 知識的能力，對 英文 材料的 閱讀的困難 ， 導(dǎo)致設(shè)計過程顯得比較艱難，對于設(shè)計理解不是很透徹，從而犯過很多低級的錯誤。對與無線終端的接收處理部分，限于時間和能力有限，不能完成。 這次 課程設(shè)計 是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然 大學(xué)四年 學(xué)習(xí)了 不少專業(yè)知識 ，但是自己的求學(xué)之路還很長 ，能力依舊十分欠缺 ，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 的能力得到不斷的提升 ， 完成更多的挑戰(zhàn) 。 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 34 頁 共 51 頁 附錄 一： 整體電路圖 V D D2C S N4M O S I6I R Q8G N D1CE3S C K5M I S O7U2N R F 2 4 0 1 模塊D V C C 11P 6 .3 /A 3 / O A 1 O2P 6 .4 /A 4 / O A 1 I03P 6 .5 /A 5 / O A 2 O4P 6 .6 /A 6 / D A C 0 / O A 1 05P 6 .7 /A 7 / D A C 1 / S V S I N6V R E F +7X IN8X O U T9V e R E F + / D A C O10V R E F /V e R E F 11P 5 .1 /S 0 / A 1 2 / D A C 112P 5 .0 /S 1 / A 1 3 / O A 1 I 113P 1 0 . 7 / S 2 / A 1 4 / O A 2 I114P 1 0 . 6 / S 3 / A 1 515P 1 0 . 5 / S 416P 1 0 . 4 / S 517P 1 0 . 3 / S 618P 1 0 . 2 / S 719P 1 0 . 1 / S 820P 1 0 . 0 / S 921P 9 .7 /S 1 022P 9 .6 /S 1 123P 9 .5 /S 1 224P 9 .4 /S 1 325P9.3/S1426P9.2/S1529P9.1/S1628P9.0/S1729P8.7/S1830P8.6/S1931P8.5/S2032P8.4/S2133P8.3/S2234P8.2/S2335P8.1/S2436P8.0/S2537P7.7/S2638P7.6/S2739P7.5/S2840P7.4/S2941P7.3/S30/UCA0CLK42P7.2/S31/UCA0SOMI43P7.1/S32/UCA0SIMO44P7.0/UCA0STE/S3345P4.7/UCA0RXD/S3446P4.6/UCA0TXD/S3547P4.5/UCLK1/S3648P4.4/SOMI1/S3749P4.3/SIMO1/S3850P 4 .2 /S T E 1 /S 3 951C O M 052P 5 .2 /C O M 153P 5 .3 /C O M 254P 5 .4 /C O M 355P 5 .5 /R 0 356P 5 .6 /L C D R E F / R 1 357P 5 .7 /R 2 358L C D C A P / R 3 359D V C C 260D V S S 261P 4 .1 /U R X D 162P 4 .0 /U T X D 163P 3 .7 /T B 664P 3 .6 /T B 565P 3 .5 /T B 466P 3 .4 /T B 367P 3 .3 /U C B 0 C L K68P 3 .2 /U C B 0 S O M I/ U C B 0 S C L69P 3 .1 /U C B 0 S I M O / U C B 0 S D A70P 3 .0 /U C B 0 S T E71P 2 .7 /A D C 1 2 C L K /D M A E 072P 2 .6 /C A O U T73P 2 .5 /U C A 0 R X D74P 2 .4 /U C A 0 T X D75P2.3/TB276P2.2/TB177P2.1/TB078P2.0/TA279P1.7/CA180P1.5/TACLK/ACLK82P1.6/CA081P1.4/TBCLK/SMCLK83P1.3/TBOUTH/SVSOUT84P1.2/TA185P1.1/TA0/MCLK86P1.0/TA087XT2OUT88TDO/TDI90XT2IN89TDI/TCLK91TMS92TCLK93RST/NMI94P6.0/A0/OA0I095P6.2/A2/OA0I197AVSS98DVSS199AVCC100P6.1/A1/OA0O96U4M S P 4 3 0 F G 4 6 1 8R E S E T8R E S E T /7NC6P F O /5M R /1V C C2G N D3P F I4U1M A X 7 0 8V in1G N D2O N / O F F3O U T5B Y P A S S4U5L P 2 9 8 5S