2.2 軟件的設(shè)計

2.2.1 模塊的設(shè)計

對于流量檢測儀而言，其設(shè)計過程某些程序的執(zhí)行需要通過實際時間來進行調(diào)度。而此機制要想實現(xiàn)需要借助于MSP430單片機中所具有的TIMER-A及TIMER-B等實現(xiàn)。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計，需要定時器在32768Hz的條件下每秒進行一次中斷，因此，需要對TIMER-B進行以下方面的設(shè)置：

將時鐘源定義為ACLK;TBCTL=TBSSEL0+TBCLR

允許中斷定時器;TBCCTL0=CCIE

將定時器的定時時間設(shè)為1s;TBCCR0=0X7FFF

在增計數(shù)模式進行定時器的工作;

TBCTL1=MC0

這樣，即可實現(xiàn)定時器1s中1次的中斷服務(wù)程序，在此程序中進行相應(yīng)定時器的設(shè)計，以便進行計時相關(guān)操作。系統(tǒng)采用了熱電阻PT100.由于MSP430單片機自帶ADC12模塊，因此可將所采集的溫度通過A/D進行轉(zhuǎn)換。為了對溫度及其他模擬量進行即時處理，系統(tǒng)采用了序列通道多次轉(zhuǎn)換模式。轉(zhuǎn)換完成后結(jié)果會存放于ADC12MEM之中。

對于系統(tǒng)的軟件而言，其包括上層及下層模塊兩部分軟件，其中，上層收到中心命令后可借助于射頻無線通信方式對下層進行命令的發(fā)送，并進行計時。若下層無數(shù)據(jù)返回，一旦超時上層會重新進行命令的發(fā)送。若3次以上仍無數(shù)據(jù)返回，則將被認(rèn)為下層工作出現(xiàn)異常，并向中心提交異常信號。由于MSP430單片機僅存在一個串口，而上。下層模塊需2個串口，而第2個串口需要借助于定時器A所具有的捕獲/比較功能來實現(xiàn)。

2.2.2 無線通信協(xié)議

系統(tǒng)的通信協(xié)議包括3層：一是物理層，主要是通過NRF401模塊實現(xiàn)的;二是數(shù)據(jù)鏈路層，此層主要負(fù)責(zé)進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶峁?三是應(yīng)用層，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送時，需將此層所傳送來的較長數(shù)據(jù)幀進行拆分，并進行包頭與校驗和，而后再重新進行打包并發(fā)送。

由于NRF401靈敏度極高，因此，若無數(shù)據(jù)的傳輸時，其數(shù)據(jù)的輸出腳將會存在雜波的輸出，此類雜波將會受到MCU串口的接收和處理。四個字節(jié)的0×CC加上一個字節(jié)的0×F0可保證數(shù)據(jù)幀到達(dá)之前雙方之間通訊的同步實現(xiàn)。系統(tǒng)協(xié)議采用的是兩個字節(jié)的幀頭，即兩個0×55,其加上起始和停止位之后，實際過程中發(fā)送的將為0101010101,因此可有效保證數(shù)據(jù)獲得確認(rèn)。此外，由于十個字節(jié)數(shù)據(jù)后為校驗和，因此采用16位的crc校驗可確保數(shù)據(jù)傳輸過程的準(zhǔn)確性。此時接收方會對crc及校驗和進行比較，若不同說明傳輸過程發(fā)生錯誤，此時接收方會講錯誤幀編號進行記錄，待所有數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，可返回錯誤編號，并要求重新進行發(fā)送。

若所有數(shù)據(jù)均接收正常，則會確認(rèn)發(fā)送正確。

3.結(jié)語

MSP430單片機由于其功耗超低等特點，因而在流量檢測中得到很好的應(yīng)用。

通過基于MSP430單片機的流量檢測儀的設(shè)計，根本上解決了傳統(tǒng)流量檢測過程中精度問題以及檢測儀受液體影響而壽命降低等多方面弊端，因而在流量檢測方面具有十分良好的發(fā)展前景。