基于MSP430F149的办公楼智能监控系统的设计

2．6 开关量输入电路设计
当智能终端对现场开关量数据进行采集时，现场可能会有较大的干扰，若这些干扰随输入信号一起进入智能终端，则会使控制的准确性降低，产生误动作。因此，本系统在开关量电路和单片机之间用光电耦合器TLP521-4进行了隔离。电路如图6所示。
2．7 键盘电路设计
矩阵键盘电路主要利用MSP430单片机的一般I／O口来进行扩展设计。矩阵键盘电路由行线和列线组成，矩阵键盘通过扫描来捕获键盘的输入。所谓扫描就是单片机不断地对行线依次设置低电平，然后检查列线的输入状态，从而确定键盘是否有输入，如图7所示为键盘的电路设计图。

2．8 RS485通信电路设计
MSP430F149单片机的串行口输入输出均为TTL电平，这种以TTL电平传输数据的方式，抗干扰差，传输距离短。为了提高串行通讯的可靠性，增大传输距离，本系统采用RS-48 5标准串行接口。本系统选用Maxim公司的MAX3485收发器芯片。

2．9 电源电路及复位电路
MSP430F149要求用3．3V供电，本应用中采用了TI公司TPS7xxx系列电源转换芯片中的TPS7333，将电路板外接的+5V转换成+3．3V。同时TPS7333提供系统复位信号，实现电压监控。电源电路如图9所示。

2．10 时钟电路
MSP430F149具有三种不同频率的时钟：ACLK(辅助时钟)、MCLK(主系统时钟)和SMCLK(子系统时钟)，三种时钟分别送给不同模块。由于系统的功耗与工作频率成正比，因此灵活的时钟使系统的超低功耗成为可能。为满足不同频率时钟的需求，MSP430单片机外接32kHz的低频时钟和8MHz的高频时钟。其中32kHz时钟用于产生系统时钟，而8MHz时钟用于CPU快速工作。时钟电路外接图如图10所示。

3 软件主程序设计
在主程序中，首先应对系统进行初始化，然后再每隔100ms执行一次如下任务：进行一次模拟量、开关量的采集，扫描一次键盘看是否有按键按下，数据采集后的滤波计算以及相应的输出控制。时间间隔由定时器A定时中断得到。当所有的任务执行完后，在下一次定时中断到来之前，为了降低系统功耗，单片机将处于低功耗模式。主程序流程图如图11所示。

4 结论
本办公楼智能监控装置硬件结构简单，软件设计灵活，充分发挥了单片机结构紧凑、功能强大的优点，是一种电路设计新颖、参数测量准确、操作方便的智能监控装置。