基于MSP430的環境監測標準化平臺設計

摘要：為進行多樣性的環境監測以綜合分析環境變化，設計了一種基于MSP430微處理器的環境監測標準化平臺，MSP430微處理器的節點之間通過Zigbee技術組成物聯網分散在檢測區域，能夠對該片區域進行環境監測。同時，該節點還擴展和標準化了各種接口，使更多的傳感器能夠方便地接入該節點。對環境綜合信息監測平臺的研究具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：環境監測；Zigbee；MSP430；標準化

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）18-4502-05

宏觀的大片區域，如農田、森林、草原等，環境因子復雜，通常包括CO2濃度、有毒氣體的濃度（SO2、CO濃度）、溫濕度、光照度、煙霧濃度以及土壤濕度等[1]。要監測這些環境因子以達到對環境的綜合分析就需要多種傳感器。然而在實際中，各種傳感器有著不同的數據通信接口（如I2C、SPI接口），且輸出電壓電平、電流電平也不盡相同。因此，不同的傳感器很難方便地接入到同一個監測節點，從而給環境綜合信息監測帶來困難。

針對此問題，本研究設計出標準化的監測節點，該節點以MSP430單片機為核心處理器，在分析市面上常用的一些監測環境因子的傳感器后，充分利用該單片機，對各種接口進行擴展以及電壓電平、電流電平的標準化，從而實現各種傳感器模塊在平臺點上的即插即用功能。

1 系統設計

環境監測的系統平臺是以Zigbee無線網絡通信協議為基礎構建的，搭建的系統采用分層次結構[2]，其具體構架如圖1。傳感器節點組成的無線傳感器網絡均勻散布于整個監測區域，感知各自周圍環境因子的變化，通過Zigbee協議采用自組網和多跳通信方式[3]將環境變化量傳送給上一級網關，網關將收集到的所有子網信息通過內網傳給更上一級的中心服務器。……