1.4.2  课题的优势

相比于成本极高和并且抗干扰能力很差的有线传输，本课题所采用的无线通信是极为廉价并且可靠性很强的，具有极高的性价比。在恶劣的环境中，本文所提到的系统也可以灵活应用。并且可以根据实际的情况来增加所需要的元器件来达到相应的目的，具有极强的拓展性。同时MSP430系列的单片机本身就具有极低的功耗以及强大的处理能力，这更加减小了系统的成本，强大的处理能力更是让系统的运行可以更加的迅速。同时高度集成的MSP430单片机也大大的方便了我们检查电路故障并加以维修的工作。

2  系统的总体方案设计

2.1  系统的简介

为了让本次课题的进展更加顺利，所以在这次设计的无线模块中，系统的硬件电路和系统的控制程序，都是采用模块化的设计方法。就是说将系统分成很多的子系统，这些子系统本身内部相连，具有一定的功能，然后将这些子系统作为通用性模块相互组合在一起，形成新的系统[16]。

系统的硬件电路由多个部分组成，分成不同的模块，本文的第三章详细的介绍了这些模块。系统的软件程序分为主程序和子程序。其中主程序控控制和协调各个执行模块之间的信息传输，控制整个系统的正常运行[17]。子程序实现具体的相关共能。

采用模块化的设计方法先设计小模块，后综合为系统，实现系统所要求的功能。模块化设计方法，将整个复杂的系统简单化，通过每一个简单的模块的设计，最终完成整个复杂的无线传输模块的设计[18]。

2.2  无线数据通信模块的基本原理

本系统模块主要由数据传输模块以及数据接收模块组成，通过两个模块之间的相互工作来完成采集数据的传输。数据接收模块由计算机和nRF24L01无线模块组成。数据传输模块的核心器件是MSP430F5438单片机，该模块的主要功能是采集模拟信号、接收计算机发出的采集命令的无线信号[19]。系统框图如下：

图2.1 系统框图

3  硬件电路设计

根据模块化的设计方法，我们将无线传输系统的硬件电路分为多个模块，接下来我们就对这些电路进行详细的介绍。

3.1 电源电路

3.1.1  电路设计

电源电路为单片机提供了稳定的输出电压，来保证了单片机的稳定工作。MSP430F5438单片机工作电压为直流3.3V，所以我们需要设计一个电路来将稳压电流转化，使单片机能够正常的运行。本电路采用LP2985芯片来提供3.3V的电压