低功耗电波钟的设计制作 采用TI公司的MSP430G2553为主控制器

摘要：本设计采用TI公司的MSP430G2553为主控制器，设计了一台超低功耗电波钟。系统采用法拉电容供电，太阳能充电。系统集成了MSP43G2553处理器、天线模块、选频放大模块、检波模块、AGC控制模块、太阳能电池板、人机交互界面等硬件电路。整个系统结构清晰，经测试，完成了题目所有要求的各项指标且运行可靠。 关键词：低功耗，电波钟，MSP430G2553，太阳能

1. 系统方案

1.1. 整体设计思路

本系统采用MSP430G2553作为控制核心，通过选频放大和各级放大模块，从天线接收到的信号中选出需要的信号并逐级放大。通过比较器和施密特触发器转换成数字量送给MSP430G2553，经由MSP430G2553处理校准时间，经液晶显示。太阳能电池板给法拉电容充电，继而给整个系统供电。设计思路如图1

图 1 系统框图

1.2. 模块设计

1.2.1. 控制器模块

方案一：采用ATmega16单片机，虽然功能丰富，但是待机功耗在毫安级，不满足题目低功耗要求。

方案二：采用MSP430单片机。同其它单片机相比，它具有极低的功耗。比如处理器输入端口的漏电流对系统的耗电影响就较大，而MSP430单片机输入端口的漏电流最大为50nA，远低于其他系列单片机(一般为1μA～10μA)；并且，当其所组成的系统处于节能低功率模式（LPM3）时，MSP430的典型功耗为0.9uA，辅助模块电路再将功耗控制在2uA以内。

经过比较，我们采用方案二。使用Launchpad最小系统板。见附录1. 1.2.2. 电源模块

方案一：采用自制直流电源供电。设备笨重，不易携带，而且不满足低功耗的要求。 方案二：采用太阳能电池板给法拉电容充电的方式提供系统电源，系统绿色节能，符合题目要求。

综合分析，采用方案二。 1.2.3. 电路板焊接

方案一：使用万用板，采用分立元件焊接。 方案二：采用PCB制版，采用分立元件焊接。

考虑到本电路全部为模拟电路，电路之间容易产生干扰，所以采用PCB制版焊接电路，保证电路的稳定性和可靠性。 1.2.4. 天线模块

方案一：使用20cm 长度的中波磁棒绕制天线。

这种灵敏度较高。由于天线尺寸小，分部电容参数小，所以接收电场信号的能力很弱，电场干扰得到有效的抑制，这可以理解为广义上的电场屏蔽。一般的，要求天线具有一个高

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