第1期2009年3月水利水文自动化AutomationinWaterResourcesandHydrologyNO．1Mar．，2009基于MSP430单片机的低功耗RTU设计朱会丰I，孙京忠z，丁强2，符伟杰2(1．河海大学计算机及信息工程学院，江苏南京210098：2．水利部南京水利水文自动化研究所，江苏南京210012)摘要：以低功耗单片机MsP430为Mcu，设计一种应用于微灌智能测控系统的低功耗RTU，可完成水情、墒情信息的采集和灌溉设备的控制。在分析MSP430单片机特点的基础上，从工作方式、硬件和通信方式等方面详细介绍了RTU的具体设计。该RTu具有低功耗，高可靠性，具有一定的通用性，在现实中具有极高的实用价值．关键词：RTU；MSP430；低功耗；墒情信息采集中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：1672—3279(2009)01—0031—030前言在水情信息采集系统中，远程终端设备(RTU)承担水情数据的采集、存贮和数据传输控制等任务。随着时代的发展，需求的水情信息种类不断增多，精度不断提高，对RTU也提出更高的要求：希望RTU的MTBF(平均故障间隔时间)不小于25000h；可应用多个通信接口，以便灵活选择通信信道和备用信道；应有丰富的传感器接口资源。由于RTU要在野外市电供应不便的地方工作，只能用蓄电池供电，因此功耗要尽可能低【l】。这些都要求RTU具有低功耗和智能化的特点。微灌智能控制系统采用测控RTU来实现土壤墒情信息的采集，控制田间电磁阀的动作，RTU与中心站的墒情信息和控制命令的传输都需要通过无线通信方式传输。RTU的设计根据功能需求选择芯片。目前RTU采用的MCU有51单片机和MSP430单片机等，嵌入式RTU的设计也正在逐步展开。16位的MSP430单片机较51单片机而言，具有更强的功能：较嵌入式MCu而言，要弱一些。但是经过悉心设计软硬件后，MSP430可以做到功耗更低，更适合应用于微灌智能控制系统。本文采用TI公司MSP430单片机进行RTU的设计。1MSP430单片机简介MSP430系列单片机是TI公司推出的一个超低功耗的单片机，特别适合于电池应用的场合。该单片机主要具有如下特点：(1)能够实现超低功耗MSP430单片机的电源电压为1．8～3．6V，在1MHz的条件下运行时，芯片的电流只在200～400pA间，功耗很低。(2)独特的系统时钟设计MSP430系列单片机有2个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁相环(FLL和FLL+)时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。由系统产生CPU和各功能模块所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开或关闭，从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时打开的功能模块不同...
