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基于MSP430的奶牛发情期监测器的设计

作　者: 王金成
导　师: 张颖超
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: MSP430F1121A TX5000 RX5000 发情期监测器
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 116次
引　用: 2次
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内容摘要


本文主要阐述了奶牛发情期监测器设计过程中的计步原理,以及硬件电路的实现和软件驱动。并且成功的实现了数据从单片机与短距离无线发送芯片TX5000之间的串行通讯,解决了整个设计中的一个关键问题——奶牛运动过程中的计步问题。实现了单片机的低功耗模式3(LPM3)工作模式的设计,扩展了MSP430F1121A中Timer A的捕捉/比较模块以往仅仅测量软件程序、硬件事件之间的时间、系统频率的功能。文中巧妙的利用比较模块的中断使能接口,进行软件计数功能的实现。本文的特色之一为在硬件设计过程中加入中继器,进行信号转发,通过降低收发芯片的要求来降低成本;特别是在传统奶牛监测器的设计基础上,加入中继的改进,使得整个奶牛发情期监测器的系统成本大大降低,并且保证了数据无线收发的稳定性。除此之外软件设计过程中,采取了友好的管理界面,使得整个系统在实际应用过程中省时省力。

全文目录


摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第一章 引言  9-11
  1.1 奶牛发情期监测器的研究发展过程及进展  9-11
    1.1.1 发展史  9
    1.1.2 奶牛发情器监测器研究的目的和意义  9
    1.1.4 论文主要工作与章节安排  9-11
第二章 奶牛发情期监测器的设计  11-32
  2.1 奶牛发情期监测器的设计背景  11
  2.2 基本元器件及应用原理介绍  11-13
    2.2.1 单片机MSP430F1121A  11-12
    2.2.2 MSP430F1121A单片机主要功能简介  12-13
  2.3 MSP430F1121A CPU结构和特点  13-15
    2.3.1 MSP430F1121A CPU的主要特征  13
    2.3.2 MSP430F1121A的存储器资源  13-15
  2.4 指令系统  15-16
    2.4.1 指令系统分类与一般格式  15-16
    2.4.2 寻址方式简介  16
  2.5 MSP430F1121A单片机内外围模块简介  16-21
    2.5.1 MSP430F1121A的低功耗结构  16
    2.5.2 低功耗控制  16-18
    2.5.3 系统工作模式  18
    2.5.4 超低功耗时间驱动工作  18-19
    2.5.5 硬件自动中断服务  19-20
    2.5.6 执行RETI指令  20-21
  2.6 比较器A  21-22
    2.6.1 比较器结构与操作  21-22
    2.6.2 比较器的中断  22
  2.7 无线发送芯片TX5000、RX5000  22-26
    2.7.1 TX5000、RX5000的特点  23
    2.7.2 TX5000、RX5000的引脚功能  23-24
    2.7.3 无线收发电路  24-26
  2.8 中继器  26-29
    2.8.1 ZigBee协议介绍  26
    2.8.2 JN5121的介绍  26-27
    2.8.3 微型控制器部分的技术特征  27
    2.8.4 基于ZigBee协议的JN5121流程设计  27-29
  2.9 振动传感器  29-32
    2.9.1 CLA-3全向微型振动传感器简介  29
    2.9.2 CLA-3全向微型振动传感器与其他振动传感器的比较  29-30
    2.9.3 CLA-3全向微型振动传感器主要性能参数  30-31
    2.9.4 CLA-3全向微型振动传感器使用中需要注意的问题  31-32
第三章 奶牛发情起监测器基本机构描述及详细设计  32-49
  3.1 加入中继模块的成本论证  32-34
    3.1.1 传统奶牛发情期监测器设计中的缺点  32-34
  3.2 奶牛监测器中的信号源及数据流分析  34-35
  3.3 硬件电路分析与设计  35-46
    3.3.1 MSP430F1121A的初始化  35
    3.3.2 硬件电路图  35-36
    3.3.3 程序流程图  36-46
  3.4 接受端与PC的数据传送  46-49
    3.4.1 单行传输RS-232协议  46
    3.4.2 RS-232电器特性  46-47
    2.4.3 RS-232机械连接器及引脚定义  47
    3.4.4 RS-232C的通信距离和速度  47-48
    3.4.5 RS-232串行接口标准  48-49
第四章 奶牛发情期监测器管理信息系统  49-53
  4.1 软件介绍  49-50
  4.2 奶牛管理信息系统  50-52
    4.2.1 奶牛运动量异常图谱查询  51
    4.2.2 奶牛长期运动量数据查询  51
    4.2.3 运动量异常特征奶牛查询  51-52
    4.2.4 运动量异常特征奶牛预警模块  52
  4.3 奶牛管理信息系统的评价  52-53
第五章 总结与展望  53-54
参考文献  54-56
硕士在读期间发表的论文清单  56-57
致谢  57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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