基于MSP430F149单片机的无线压力采集系统

基于 MSP430F149 单片机的无线压力采集系统具体包括集成了无线 ZigBee的压力采集模块、ZigBee 无线路由器和配置特定IP 地址的计算机。多个集成了无线 ZigBee 模块的压力采集模块以低功耗单片机 MSP430F149 为微处理器，通过 ZigBee 网络与分布于井场的各个压力变送器发生关联，主要是对油井现场的数据进行采集并按照 ZigBee 通信协议有序传输到 ZigBee 无线路由器；该路由器再运用 3G/4G移动通信网络将数据长距离传输到配置特定 IP地址的计算机进行管理和显示。

这种分布式组网方式广泛应用于油田等数据监控现场，本系统综合应用了无线传感网络、ZigBee 无线通信、嵌入式技术、计算机技术等，能够对一个大范围的有效期区域实施监控功能，并且能够对获取的数据做出及时的反应和处理，保证油田进行安全、稳定、高效的生产。

由于油田现场使用的有线压力设备信号传输线路繁杂、受工况和环境影响大，可靠性差；针对现场设备钻井泵、抽油机液压监测系统存在的问题，并根据油田无线组网的实际需要，基于ZigBee 技术研制了一套以 MSP430 低功耗单片机为微处理器的无线压力采集系统，重点阐述了供电电源管理模块电路、USB 转串口电路、MSP430 微处理及 AD 转换电路、PT2407 齐平膜压力变送器接口电路和ZigBee通信模块电路的设计思路，并实现了基于 ZigBee 协议的无线压力传感器网络层功能，无线液压传感器网能对变化的拓扑结构自动组网。

另外，本系统经过实验室和油田现场测试证实：本无线压力采集系统的压力测量值相对误差 0.01%～0.5%，在准确度误差范围内，有效传输距离达 100 米，省去了油田布线的麻烦，数据采集准确度高，数据传输稳定可靠。

本设计可用于无线传感器网络的研发，也可以用于油田现场的实际应用。在下一步的研究工作，可以在实验中扩大无线网络传输规模如增加传感器数量分析本系统数据采集的稳定性，也可以对无线 ZigBee 的压力采集模块的外置天线进行改进从而提高无线网络传输距离等。