微功耗数据采集用MSp430与运动控制技术并驾齐驱
0 引言
水下数据采集系统的电池寿命与其功耗紧密相关。为了实现长时间的连续工作，降低电池数量和系统体积，本文介绍了一种基于微功耗单片机MSP430F1611和CF卡的设计，该系统总功率仅150mW，远低于传统DSP处理器与IDE硬盘组成的系统。本文旨在探讨如何通过合理选择组件来优化水下数据采集设备，以便在矢量水听器噪声测量试验中实时采集并存储4通道信号，在7小时内不间断工作。
1 系统总体构成
本系统应用于矢量水听器噪声测量试验，要求实时采集并存储4通道信号，每通道10kHz采样率，连续工作7小时。考虑到数据量有限（2G），采用容量为2G的CF卡足以满足需求。CF卡因其小巧、低能耗、高容纳性，被选为存储介质。此外，由于不需要对数据进行即时处理，因此没有必要追求高性能处理器，我们采用了TI公司超低功耗单片机MSP430F1611作为核心处理器，它负责AD转换并将数据写入CF卡。
2 硬件设计
2.1 CF卡接口设计
我们采用True IDE模式，这样CF卡可以自动进入工作状态。在插入前设置OE管脚为低电平以确保进入True IDE模式。单片机与CF卡接口示意图如图所示。
2.2 AD采集模块设计
为了减少功耗，我们选择了美国ADI公司的AD7655 ADC，该ADC在10kSPS时仅需2.6mW，并且支持串行和并行输出方式，便于连接至单片机或其他处理器。具体AD与单片机连接图如下所示。
通过上述技术手段，本次项目成功实现了一个具有极高能源效率但功能齐全的小型化水下数据采集系统，为海洋科学研究提供了新的可能。