《基于MSP430G2231实现的多路数据采集器（李萌）》.doc

MSP430G2系列Launchpad开发板应用实例作品 基于MSP430G2231实现的多路数据采集器 李萌 美国德州仪器半导体技术上海（有限）公司 西安电子科技大学MSP430单片机联合实验室 2011年12月 目 录 第一章 作品概述 3 第一节 作品功能和单片机介绍 3 第二节 设计方案 3 第二章 硬件系统设计 4 第一节 MSP430G2系列Launchpad开发板介绍 4 第二节 信号调理电路介绍 5 第三节 显示部分电路 7 第四节 硬件装配调试说明 8 第三章 软件系统设计 6 第一节 程序概述 6 第二节 子程序介绍 9 第三节 主程序介绍 12 第四节 软件注意事项………………………………………………………………………13 第四章 总结与思考 13 第一章 作品概述 第一节 作品功能和单片机介绍 运用MSP430G2231型单片机对外部输入的8路电流信号进行顺序采样，并通过12864进行显示。 本作品选用MSP430G2231单片机，该单片机超低功耗，具有5种节电模式，1us内便可从待机模式唤醒，并具有一个强大的16位RISC CPU、16位寄存器和常数发生器，有助于最大限度的发挥代码效率。此单片机还具有丰富的时钟源，包括LF、OSC和VLO。它可通过串行口系统编程，无需外部编程电压，具有可编程的必威体育官网网址熔丝代码保护，它具有Spy-Bi-Wire仿真逻辑接口。另外它还有10位IO口、8个比较器通道和16位的Timer_A定时器，带2路捕获和比较寄存器。此单片机的IO口和Timer_A定时器都具有强大的中断能力。 第二节 设计方案 图1.1 系统组成结构框图 如图1.1所示：外部信号通过模拟信号调理电路将外界输入的4~20mA电流转换成0~1.5V的电压信号用ADC10模块进行采集通过单片机的内部运算将电压信号转换成需要显示的电流信号。模拟信号调理版由采样电阻，低通滤波以及射极跟随器组成。采样电阻将输入的电流信号转换成电压信号，低通滤波减少存在于输入端的共模干扰，射极跟随器起到减小输出阻抗以及保护后级电路的作用。模拟信号调理版将输入的4~20mA电流信号转换成0.3~1.5V的电压信号通过单片机进行采集。采集完成后送往点阵液晶进行显示。该应用充分发挥了MSP430G2231的IO资源：14（总管脚数）=2（电源和地）+2(JTAG)+2（串行点阵）+8（ADC输入）。 第二章 硬件系统设计 第一节 MSP430G2系列Launchpad开发板介绍 基于LaunchPad的MSP-EXP430G2低成本实验板是一款适用于TI必威体育精装版MSP430G2xx系列产品的完整开发解决方案。其基于USB的集成型仿真器可提供为全系列MSP430G2xx器件开发应用所必需的所有软、硬件。LaunchPad具有集成的DIP目标插座，可支持多达20个引脚，从而使MSP430ValueLine器件能够简便地插入LaunchPad电路板中。此外，还可提供板上Flash仿真工具，以直接连接至PC轻松进行编程、调试和评估。LaunchPad实验板还能够对eZ430-RF2500T目标板、eZ430-Chronos手表模块或eZ430-F2012T/F2013T目标板进行编程。此外，它还提供了从MSP430G2xx器件到主机PC或相连目标板的9600波特UART串行连接。其实物图如图2.1所示。 图2.1 MSP430G2系列Launchpad开发板实物图 MSP-EXP430G2采用IAR EmbeddedWorkbench集成开发环境(IDE)或CodeComposerStudio(CCS)编写、下载和调试应用。调试器是非侵入式的，这使用户能够借助可用的硬件断点和单步操作全速运行应用，而不耗用任何其他硬件资源。 MSP-EXP430G2LaunchPad特性: ? USB调试与编程接口无需驱动即可安装使用，且具备高达9600波特的UART串行通信速度 ? 支持所有采用PDIP14或PDIP20封装的MSP430G2xx和MSP430F20xx器件 ? 分别连接至绿光和红光LED的两个通用数字I/O 引脚可提供视觉反馈 ? 两个按钮可实现用户反馈和芯片复位 ? 器件引脚可通过插座引出，既可以方便的用于调试，也可用来添加定制的扩展板 ? 高质量的20引脚DIP插座，可轻松简便地插入目标器件或将其移除 第二节 信号调理及电源供电电路介绍 2.1：电源供电电路 图2.2 电源供电原理 如图2.2所示，采用9V适配器供电，1117—5V可产生5V电压。1117-3.3V可产生3V电压。5V供液晶使用，3.3V供单片机以及信号调理电路使用。 2.2：信号调理电路 图2.3 信号调理电路原理图 如图2.3所示