2.2.3 RS-485通訊電路

　　通訊模塊是本系統的一個重要組成部分梁。控制器通過通訊模塊實現歷史運行數據及有關信息的上傳和基本參數、控制命令等的接收，設計一個較成功的通信電路將直接影響到控制器的調試、功能發揮及其通用性。

　　圖4 RS-485串行通訊

　　圖4為RS-485通訊接口電路，單片機與上位機之間的數據傳送經過RS485收發器NAX485，由單片機的USARTI發送和接收。通訊方式為半雙工，由單片機的P3.5口控制數據發送和接收。為了提高數據傳輸的抗干擾性，RS-485為+5V單獨供電，采用高速光耦與其他電源完全隔離，不共地。由于傳輸線較長而且現場可能有電磁干擾，所以在傳輸線上并聯瞬變電壓抑制器TVSC，串聯熔斷器，并且傳輸線使用帶屏蔽層的電纜。

　　另外還有時鐘電路模塊， A/D轉換模塊， LCD顯示接口設計， 鍵盤接口模塊， 存儲擴展模塊就不詳細介紹。

　　圖5智能終端主程序流程圖

　　3 低功耗系統軟件部分設計

　　單片機應用系統的軟件設計和一般的程序設計不同，既有各種計算程序、控制策略程序的設計，還要結合具體的硬件電路進行各種輸入輸出程序設計。本儀表系統軟件采用模塊化結構設計，將各功能模塊設計為獨立的編程調試程序塊，這樣有利于今后實現功能擴展，而且便于調試和連接，更有利于程序的移植和修改。

　　本系統的軟件設計使用的是適用于MSP430系列的C語言，這種C語言與標準C語言兼容程度很高。開發平臺使用的是IAR公司專為MSP430系列提供的集成調試環境Embedded Workbench和C語言調試器C-SPY。

　　3.1 基于時間觸發的混合式調度介紹

　　調度器就像是一個簡單的操作系統，可以周期的或單次的調用任務。實際上，調度器就是一個許多不同任務共享的定時中斷服務程序，只要初始化一個定時器，就可以調度多個任務。任務的特征分為4部分：任務函數的指針，延遲時間，任務執行周期和任務可否執行標記。調度器通過定時器產生一定的時間間隔，根據任務可否執行標記來判斷并調度要執行的任務。

　　本通用智能終端中，任務AD轉換、開關量采集、LCD顯示、輸出控制等是合作式任務，按照延遲時間和周期來順序執行;鍵盤掃描分解成短任務處理;485通信為中斷式任務，執行上位機命令任務，實際上大部分命令任務都是根據命令要求，改變某些變量或寄存器的內容，執行速度很快，可以每來一次命令執行一次，屬于單次任務。由系統任務和調度器設計原則，給出調度器任務的屬性列表如表2所示。

　　表2 任務屬性表

　　3.2 主程序設計

　　本設計采用時間觸發的混合式調度器系統，調度器根據任務的執行周期和延遲時間來順序調度并執行任務，保證一次只處理一個事件，降低了CPU的負荷，減少了存儲器的使用量，從而增強了系統的可靠性和擴展性，并使得系統低功耗設計易于實現。系統主程序主要包括系統初始化子程序和任務函數調度子程序。系統主程序流程如圖5所示

　　4 總結

　　通過對影響系統功耗的各種因素的分析，確定了要從硬件選擇和軟件設計兩方面同時考慮、軟硬結合來最大限度的降低功耗。本文研究的多用途低功耗儀表系統， 可作為我國的水表、燃氣表、熱量表、電能表以及各種檢測儀、監控器等急需電子智能化的實現方案。

　　本文作者創新點： 本文以降低功耗作為主要目標，所研究的多用途低功耗儀表系統，是便攜式、低功耗設備的一個比較具體的通用型實現方案。只

　　要根據實際需要加上相應的傳感器和修改一下具體軟件，該系統能夠方便的應用于需要電池供電的多種檢測設備。