基于MSP430F149的辦公樓智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計

2．6 開關量輸入電路設計
當智能終端對現(xiàn)場開關量數(shù)據進行采集時，現(xiàn)場可能會有較大的干擾，若這些干擾隨輸入信號一起進入智能終端，則會使控制的準確性降低，產生誤動作。因此，本系統(tǒng)在開關量電路和單片機之間用光電耦合器TLP521-4進行了隔離。電路如圖6所示。
2．7 鍵盤電路設計
矩陣鍵盤電路主要利用MSP430單片機的一般I／O口來進行擴展設計。矩陣鍵盤電路由行線和列線組成，矩陣鍵盤通過掃描來捕獲鍵盤的輸入。所謂掃描就是單片機不斷地對行線依次設置低電平，然后檢查列線的輸入狀態(tài)，從而確定鍵盤是否有輸入，如圖7所示為鍵盤的電路設計圖。

2．8 RS485通信電路設計
MSP430F149單片機的串行口輸入輸出均為TTL電平，這種以TTL電平傳輸數(shù)據的方式，抗干擾差，傳輸距離短。為了提高串行通訊的可靠性，增大傳輸距離，本系統(tǒng)采用RS-48 5標準串行接口。本系統(tǒng)選用Maxim公司的MAX3485收發(fā)器芯片。

2．9 電源電路及復位電路
MSP430F149要求用3．3V供電，本應用中采用了TI公司TPS7xxx系列電源轉換芯片中的TPS7333，將電路板外接的+5V轉換成+3．3V。同時TPS7333提供系統(tǒng)復位信號，實現(xiàn)電壓監(jiān)控。電源電路如圖9所示。

2．10 時鐘電路
MSP430F149具有三種不同頻率的時鐘：ACLK(輔助時鐘)、MCLK(主系統(tǒng)時鐘)和SMCLK(子系統(tǒng)時鐘)，三種時鐘分別送給不同模塊。由于系統(tǒng)的功耗與工作頻率成正比，因此靈活的時鐘使系統(tǒng)的超低功耗成為可能。為滿足不同頻率時鐘的需求，MSP430單片機外接32kHz的低頻時鐘和8MHz的高頻時鐘。其中32kHz時鐘用于產生系統(tǒng)時鐘，而8MHz時鐘用于CPU快速工作。時鐘電路外接圖如圖10所示。

3 軟件主程序設計
在主程序中，首先應對系統(tǒng)進行初始化，然后再每隔100ms執(zhí)行一次如下任務：進行一次模擬量、開關量的采集，掃描一次鍵盤看是否有按鍵按下，數(shù)據采集后的濾波計算以及相應的輸出控制。時間間隔由定時器A定時中斷得到。當所有的任務執(zhí)行完后，在下一次定時中斷到來之前，為了降低系統(tǒng)功耗，單片機將處于低功耗模式。主程序流程圖如圖11所示。

4 結論
本辦公樓智能監(jiān)控裝置硬件結構簡單，軟件設計靈活，充分發(fā)揮了單片機結構緊湊、功能強大的優(yōu)點，是一種電路設計新穎、參數(shù)測量準確、操作方便的智能監(jiān)控裝置。