基于MSP430和CC2530的溫室大棚數據采集系統設計

2.4鋰電池供電電路

考慮到在溫室大棚內使用CC2530需要在無人值守的情況下工作，連接傳感器的CC2530以及CC2530路由節點均使用鋰電池供電。鋰電池供電電路如圖5所示，左邊部分為鋰電池轉3.3 V電路，右邊部分為鋰電池轉5 V電路，轉換芯片選用LTC3440.


圖5 鋰電池供電電路

本設計采用市面上最常用的鋰電池作為電源，可充電的鋰離子電池的額定電壓為3.6 V.鋰離子電池的放電曲線平坦，可以保證CC2530模塊收發數據時具有更好的線性特征。Linear Teehnology公司的LTC3440是一種高效率、固定頻率、降壓-升壓型的DC/DC轉換器，能夠用單個電感器調節輸出電壓，使其高于、低于或等于輸入電壓，其輸入和輸出的電壓范圍均為2.5～5.5 V.LTC3440在所有的工作模式下都具備連續傳送功能，非常適用于延長單節鋰電池或者鎳氫電池的工作時間。其中鋰電池轉3.3 V電壓用來給CC2530無線模塊、BH1750傳感器供電，鋰電池轉5 V用來給TGS4161傳感器和AM2301傳感器供電，如果接有CC2530模塊的MSP430F149模塊不與上位機間進行通訊，也可采用鋰電池轉3.3 V供電。

3系統軟件設計

本系統中MSP430F149的開發環境為IAR Embedded Workbench Evaluation for MSP430 5.30，CC2530的開發環境為IAR Embedded Work beneh for 8051 8.10 Evaluation.CC2530所使用的協議棧為TI公司的ZStaek-CC2530-2.3.0-1.4.0.系統的軟件流程圖如圖6所示，其中左邊為與CC2530相連接的MSP430F149軟件流程圖，右邊為連接傳感器的CC2530數據采集發送流程圖。


圖6 系統軟件流程圖

4結論

該溫室大棚數據采集系統以MSP430F149與CC2530為核心硬件資源，各電路工作穩定，系統搭建后無需人員長期值守，各采集模塊獨立工作。實際測試表明，該系統能夠準確采集到溫室大棚內的溫濕度、二氧化碳濃度和光照強度數據，并能夠成功的發送給MSP430F149單片機，系統通過休眠機制大大降低了系統的功耗，在智能農業領域有著廣闊的發展空間。