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浅淡MSP430 单片机通用系统研制和应用

2012-2-24 09:12:27 3263 单片机

0 MSP430 单片机通用系统研制和应用德州仪器公司的 MSP430 系列单片机是一种超低功耗微处理器该微处理器通过 16 位 RISC 系统 16 位 CPU 集成寄存器和常量发生器来获得最大代码效率 MSP430 的 16 位定时器是应用于工业控制如纹波计数器数字化电机控制电表和手持式仪表等的理想配置它的硬件乘法器大大加强了其功能并提供了软硬件相兼容的范围提高了数据处理的能力 MSP430Fx1x 系列具有 FLASH 存储器不同型号单片机的存储器容量和外围模块各不相同使用者可以根据需要具体选择适应工业级应用环境 MSP430 的运行环境温度范围为-40---+85OC 所设计的产品适合运行于工业环境下 1 MSP430 单片机具有如下特点低供电电压范围 1.8V---3.6V 在 1MHz 时钟条件下工作时工作电流视不同模式为 0.1uA---400uA 有 5 种低功耗超低电流消耗模式可使用电池供电片内数字控制振荡器 DCO 可以使单片机在 6 微秒的时间内从低功耗模式转变到活动模式有丰富的片上外围模块: 最多 8 路 12 位 A/D 转换 48 个 I/O 端口两个 UART 看门狗两个内置 16 位定时器可在线仿真的 FLASH 内存 7 路 PWM 输出 LCD 驱动等我所用的主控芯片 MSP430F149 就包含了:12 位 A/D 精密模拟比较器硬件乘法器 2 组频率可达 8MHz 的时钟模块 2 个带有大量捕获/比较寄存器的 16 位定时器看门狗二个可实现异步同步及多址访问的串行通信接口数十个可实现方向设置及中断功能的并行输入输出断口等多种时钟模块 MSP430 单片机有三种时钟源可以选择提供给 ACLK SMCLK MCLK 其中 LFXT1 提供给外围设备 32768Hz 的时钟 LFXT2 可以提供高达 8MHz 的时钟供单片机运行使用 DCO 为单片机内部提供并具有锁相环为系统提供一个内部时钟源当 XTALT2 没有提供时系统依靠 DCO 运行整个时钟配置可以通过 DCOCTL BCSCTL1 BCSCTL2 和 SR 等控制寄存器中相应的位来选择和控制以满足用户对系统的要求强大的处理能力 MSP430 具有丰富的寻址方式(7 种源操作数 4 种目的操作数) 但只需要简洁的 27 条指令片内寄存器数量多存储器可实现多种运算有高效的查表处理方法这些都保证了可以编出高效的程序方便高效的开发方式支持在线仿真和编程所配编译器功能强大具有 FLASH 存储器利用单片机本身具有的 JTAG 接口或片内 BOOT ROM 可以在一台 PC 及一个结构小巧的 JTAG 控制器的帮助下实现程序的下载完成程序的在线调试实时修改片内寄存器和内存的内容对使用者来说将大大提高程序的调试效率熔丝保密功能和 256 位保密字相结合几乎没有解密的可能可以充分保证用户程序的安全性 MSPF13X 14X 系列芯片的管脚功能封装的兼容性同样的硬件电路板可以选用这两个系列中的任意芯片配合用户的需求在满足功能要求的前提下可以选用价格较低的芯片提高系统的经济性能 MSP430 单片机的典型应用包括采集模拟信号转换成数字信号传送到主机系统进行处理我们设计了 MSP430 单片机的通用系统并应用于实际工程中大大地缩短了开发周期并以其替代了其它单片机系统现将开发通用板的过程当中的一些经验总结出来以便相互交流一系统复位电路的设计系统复位电路的设计一定要使系统能够充分复位在各种复杂情况下稳定可靠地工作复位性能不好会影响系统的正常运行在 MSP430 单片机中有一/RST 复位管脚它与不可屏蔽中断功能管脚复用可由软件选择其功能正常情况下为复位功能只要有低电平输入系统就将复位我们的复位电路正是基于此原理设计并保证有充分的低电平时间图中 R33=68K R34=200 欧 C25 50 皮法; 在总结经验的基础上我们设计了实际电路如图并运转良好二采样隔离电路的设计:为了 MSP430 单片机系统运行的稳定性及更好地去除外界干扰信号的影响我们对输入信号进行光耦隔离采样并对交流输入信号进行提升使其信号电平处于 0 VCC 之间变化适合 MSP430x1xx 系列单片机的 A/D 采样范围 MSP430x1xx 系列单片机的 A/D 采样精度可达 12 位最高采样速率可达 200KBPS 具有采样/保持功能的 ADC 内核可控制的转换存储和参考电平发生器采样时钟源及转换时序电路可选我们可以利用其内部的参考电平进行 A/D 的测试参考电平从 0 VCC 可选我们利用 tiL300 的光耦设计了采样保护及隔离电路如下以供参考调理后的信号接至 A/D 输入端 P60---P67 若有更多的信号需要处理则可外接扩展电路三液晶和键盘接口电路的设计在目前的微小型系统中液晶显示已作为一个必不可少的部分和发展趋势我们可以直接利用 I/O 口模拟液晶的读写和控制时序成功地驱动了 MGLS240X120 的点阵式液晶控制字符图形以及汉字的显示液晶需要的电源由用户板提供实验证明 MSP430 单片机的驱动能力很强可以直接驱动 5V 接口的液晶在实际工作中我们的通用系统能够实现将信号由 A/D 端口采样输入经过数据处理后在液晶面板上实时显示出来并同步刷新 MSP430 单片机有些型号直接带 LCD 驱动接口有现成的例程可以提供对显示要求不是很高的地方可以采用这样可以大大提高开发速度减小开发难度键盘接口电路可以直接用 I/O 口模拟用查询或中断方式控制四打印机驱动硬件接口电路的设计打印机输出是计算机系统最基本的输出形式其电路组成分为四个部分控制电路驱动电路接口电路和电源电路控制电路由 CPU 及相应外围电路构成是整个打印机的控制中心驱动电路受控制电路控制直接与打印头相接驱动打印头及相关电机的动作电源电路提供给打印机各种规格的电压接口电路是打印机与主控芯片通讯的通道主控芯片发送的命令和数据均经接口电路送达打印机的控制中心我们可以采用标准的 Centronic 并行接口利用其中最关键的信号线/STB D0~D7 BUSY /ACK /INIT /PE,/ERROR 由 I/O 口模拟打印机的工作时序在打印机与主机之间形成数据交换完成打印任务针对不同型号的打印机我们使用相应的打印控制命令试验结果表明 MSP430 能直接驱动各种类型的打印机我们的驱动程序能适应几种不同型号的打印机但对一些特定的打印机必须使用制定的指令集使用相关的字符集五将 MSP430F149 芯片用于变频调速系统充分利用 MSP430 单片机丰富的功能进行变频调速控制驱动电机运行我们首先利用前述隔离电路对电机电压和电流信号进行调理再从 A/D 输入端测得相应的值经计算后得出三相电压和电流根据恒压频比调节原理计算输出六路相应的 PWM 波这六路 PWM 波形经转换后控制相应 IGBT 的导通及关断控制电机的输出转矩和频率在相应的 MGLS240X120 点阵式液晶面板上显示电压电流频率时间我们还通过 RS232 通讯接口与上位机通讯可以在上位机上直接控制和显示电压电流和频率还可以对起动过程实现软起动过程控制也可以在现场用键盘直接控制。科菲特电子专业于MSP单片机领域的开发。 0 image050.jpg (43.04 KB, 下载次数: 8)
2012-2-24 09:12:27　　评论淘帖0 举报相关推荐 • MSP430单片机通用系统研制和应用 0 • MSP430单片机通用系统研制和应用 22 • MSP430单片机通用系统研制和应用 1072 • MSP430单片机通用系统研制和应用 1803 • MSP430单片机系统研制和应用 128 • MSP430的通用测控系统研制 3 • MSP430单片机通用系统应用 118 • MSP430单片机通用系统 4 • MSP430单片机开发及应用 2 • MSP430单片机 9 1 个讨论