采用MSP430F135單片機(jī)實現(xiàn)無線投票表決器的設(shè)計

在無線技術(shù)的推動下，無線表決技術(shù)也日趨成熟和完善，并得到了廣泛應(yīng)用。分析了無線收發(fā)一體芯片CCll00芯片的應(yīng)用特點，無線技術(shù)也分不同種類，通常以產(chǎn)生無線信號的方式來區(qū)分，目前主要的方式有調(diào)頻無線技術(shù)、紅外無線技術(shù)和藍(lán)牙無線技術(shù)三種，其成本和特點也不盡相同。廣泛應(yīng)用于音響 鍵鼠等各項內(nèi)容，有很好的發(fā)展前景。假設(shè)滿足天線傳輸窄帶條件，即某一入射信號在各天線單元的響應(yīng)輸出只有相位差異而沒有幅度變化，這些相位差異由入射信號到達(dá)各天線所走路線的長度差決定。若入射信號為平面波（只有一個入射方向），則這些相位差由載波波長、入射角度、天線位置分布唯一確定。給定一組加權(quán)值、一定的入射信號強(qiáng)度，不同入射角度的信號由于在天線問的相位差不同，合并器后的輸出信號強(qiáng)度也會不同。

1 系統(tǒng)組成和功能

無線表決系統(tǒng)的組成如圖1所示。系統(tǒng)由不多于255臺便攜式表決器、一臺主控制裝置和一臺PC機(jī)以及大屏幕顯示器組成。

無線表決系統(tǒng)用于完成表決信息的采集、處理和顯示。它主要由主控制裝置、表決器和PC機(jī)三部分組成，其中PC機(jī)通過RS 232接口和主控制裝置相連，主要完成向主控制裝置發(fā)出各種指令以及收集由主控制裝置上傳的有關(guān)表決器狀態(tài)和最終表決結(jié)果的信息，并顯示表決結(jié)果。主控制裝置主要完成接收從PC發(fā)出的指令以及射頻卡讀卡器讀取的信息，再根據(jù)各指令通過無線模塊部分向表決器發(fā)出相應(yīng)的命令。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 主控制裝置硬件設(shè)計

本控制器主要基于低功耗、低成本、微型化及使用方便的設(shè)計思想。所以對各部分模塊的選型進(jìn)行詳細(xì)的分析、對比，最終選用TI公司的16位RISC單片機(jī)MSP430F135作為主處理器，選用TI公司的CCll00作為無線數(shù)據(jù)傳輸芯片，選用MAX232CPE作為RS232接口電路芯片，同時應(yīng)用射頻卡讀卡器模塊。框圖如圖2所示。

2. l.l 單片機(jī)控制電路

主控芯片MSP430F135單片機(jī)主要完成通過MAX232CPE接口芯片接收PC的指令和向PC發(fā)送表決結(jié)果、通過CCll00無線模塊向表決器發(fā)送指令和接收表決器的表決信息并對表決信息進(jìn)行統(tǒng)計。

2.1.2 CCll00無線模塊

CCllOO主要特點是：體積?。?0引腳，QLP 4 mm×4 mm）、接收靈敏度高（1.2 Kb/s下110 dBm）、速率可編程（1.2~500 Kb/s）、工作電壓低（1.8~3.6 V）、功耗低（1 5.4 mA/433 MHz/1.2 Kb/s,1.8μA的待機(jī)電流，待機(jī)模式下的啟動時間僅為O.3 ms）、在所有頻段輸出功率高達(dá)+10 dBm、高效的SPI接口、數(shù)字RSSI（接收信號強(qiáng)度指示）輸出。

2.1.3 RS 232接口電路

主控制裝置通過RS 232接口與PC機(jī)連接，主要完成從PC機(jī)接收指令和向PC機(jī)發(fā)送表決器的狀態(tài)以及表決結(jié)果等信息。本設(shè)計選用MAX2-32CPE作為RS 232接口電路芯片。

2.2 表決器硬件設(shè)計

表決器硬件主要包括單片機(jī)控制電路、無線模塊、撥碼開關(guān)電路和按鍵電路等組成。其中單片機(jī)控制電路和無線模塊的選型原則和類型與主控制裝置相同。表決器（votingmachine），是投票系統(tǒng)中的客戶端，是一種代表投票或舉手表決的表決裝置。表決時，與會的有關(guān)人員只要按動各自表決器上"贊成"、"反對"、"棄權(quán)"的某一按鈕，熒光屏上即顯示出表決結(jié)果。目前，表決器可分為有線表決器和無線表決器兩大類，其中有線表決器已經(jīng)退出此項市場，而無線投票表決器已成為市場主流。系統(tǒng)在硬件、軟件設(shè)計時已充分考慮到系統(tǒng)的通用性，采用多種題庫管理方式，多種議題表決方式，利用該系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)軟件，客戶只需根據(jù)本單位的具體要求輸入相應(yīng)的的表決內(nèi)容，選擇合適的表決方式即可，真正實現(xiàn)一機(jī)多用，該系統(tǒng)可杜絕許多重大問題決策中出現(xiàn)的"人情"因素，真正體現(xiàn)民主、公正，為政府、企業(yè)、領(lǐng)導(dǎo)提供科學(xué)的決策數(shù)據(jù)。 表決器框圖如圖3所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3. 1 主控制裝置軟件設(shè)計

主控制裝置的軟件采用了程序結(jié)構(gòu)化和功能模塊化設(shè)計方法。軟件包括主程序及各任務(wù)子程序。主程序是一個無限循環(huán)的查詢程序，它通過查詢串口判斷有無來自PC的指令和輪尋信道接收來自表決器的表決結(jié)果信息。主程序流程圖如圖4所示。

3.2 表決器軟件設(shè)計

表決器的軟件主程序也是一個無限循環(huán)的查詢程序，它通過查詢有無來自主控制裝置的命令，然后根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的各任務(wù)子任務(wù)包括向主控制裝替?zhèn)魉捅頉Q器狀態(tài)和表決結(jié)果等。主程序流程圖結(jié)構(gòu)與圖4相同。

3.3 PC機(jī)軟件設(shè)計

PC機(jī)軟件利用VS2005提供的SerialPort串行通信控件來完成。SerialPort控件提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)通信命令的應(yīng)用接口，利用它可以通過串口連接到主控制裝置的接口芯片MAX232CPE.系統(tǒng)的主界面如圖5所示。

4 結(jié)語

該設(shè)計實現(xiàn)了基于MSP430F135和CCllOO的無線表決系統(tǒng)的主控制裝置和表決器的軟硬件，并利用Microsoft Visual Studio 2005實現(xiàn)了系統(tǒng)PC機(jī)軟件的設(shè)計，同時用非接觸式射頻卡儲存?zhèn)€人信息，省時省力，在平時民主測評中以及其他相應(yīng)場合的應(yīng)用前景非常廣泛。