基于傳感器網絡的巖土工程應力監測解決方案

　　GPRS模塊選用SIMCOM 300，它具有支持AT命令控制、RS232、TTL電平雙模式控制等優點，十分有利于系統的應用。

　　JTAG接口主要用于下載、調試程序，USB接口可實現與計算機直接通信。

　　1.1.2 數據采集模塊

　　傳感器：本系統選用了傳統貼式應變片，通過設計放大、保持電路，將形變量轉換成電信號。應力數據采集部分將應變片黏貼于橋梁模型上，輸出電壓為：

　　式中ε為應變片電橋激勵電壓，ε為應變片形變量，A為信號調理電路放大倍數。在本文所用橋梁模型中，輸出電壓信號范圍為1 V～2 V。

　　傳感器電路圖如圖3所示。

　　1.2 硬件連接

　　CC2420在通信中主要使用SFD、FIFO、FIFOP和CCA 4個引腳說明通信狀態。SFD引腳表明是否在接收或發送數據幀；FIFO在接收中指示接收緩沖器中是否有數據；FIFOP用于指示接收數據的上限到達或者完整地接收幀；CCA用于查看信道是否為空。

　　CC2420與MSP430的連接非常方便。只需要使用SFD、FIFO、FIFOP和CCA 4個引腳表示收發數據狀態；而處理器通過SPI接口與CC2420交換數據、發送命令。SPI接口由CSn、SI、SO和SCLK引腳組成。處理器通過SPI接口訪問CC2420內部寄存器和儲存器。在訪問過程中，接收來自處理器的時鐘信號和片選信號，并在處理器的控制下執行輸入/輸出操作。在本方案設計中，MSP430處于主模式，CC2420處于從模式。

　　MSP430與SIM300的硬件連接通過RX、TX和GND三線連接。處理器用USART0串行通信口通過此三線運用異步通信模式向GPRS模塊寫入AT命令，以達到控制其發送短信的目的。具體硬件連接圖如圖4所示。

　　傳感器與單片機的連接通過將傳感器的輸出端連接到單片機上相應的模數轉換通道接口。