【正文】 0X80)==0X80) { for(i=0。 以下是設(shè)計(jì)中用到的程序 (1)、端口初始化 PORTDamp。 t=b。 Init_DS18B20()。 } delay(5)。 i0。=~(17)。 } (2)讀一個(gè)字節(jié) unsigned char ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。 //精確延時(shí) 大于 480us SET_DQ。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。 3. 寫 0 和 1 時(shí)序 寫 0時(shí)序 寫 1時(shí)序 當(dāng)主機(jī)總線 T0時(shí)刻從高拉到低電平時(shí)，就產(chǎn)生寫時(shí)間時(shí)序 ， 從 T0 時(shí)刻開始 15uS 之內(nèi)應(yīng)該將所需要的位送到總線上。 （ 2）、在 DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無二的序列號。 //傳要寫的寄存器地址 for(i=0。 } } void Set_RTC(void) //設(shè)定 日歷 { unsigned char i,*p,tmp。 _NOP()。 //以下為 DS1302 復(fù)位的穩(wěn)定時(shí)間 CLR_RST。i++) //循環(huán) 8 次 讀取數(shù)據(jù) { if(PINDamp。 _NOP()。0x01){SET_SDA。 //啟動(dòng) Write_Ds1302_Byte(address)。39。 define CLR_RST P3OUTamp。 讀一個(gè)字節(jié)和寫一個(gè)字節(jié)最大的區(qū) 別是，寫一個(gè)字節(jié)的時(shí)候， MSP430的 IO口一直保持輸出狀態(tài)，相反的在讀一個(gè)字節(jié)時(shí) MSP430的 IO口先是輸出狀態(tài)，然后是輸入狀態(tài)，且必須改變是在信號的順序。 DS1302與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線（ 1） RES（復(fù)位），（ 2） I/O（數(shù)據(jù)線）， （ 3） SCLK（串行時(shí)鐘）。C 11111111 10010010 FF92h DS18B20 的 引腳介紹 ? GND 地信號 ? DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。因此用它來組成一個(gè)測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F電平。實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24或 12小時(shí)格式。 3)低電壓供電、寬工作電壓范圍： 1． 8～ 3． 6V； +R20100kC12100nF+1718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748DVcc123456VREF+7XIN8XOUT/TCLK9VeREF+10VREF/VeREF111213141516495051XT2OUT52XT2IN53TDO/TDI54TDI55TMS56TCK57RST/NMI58596061AVss62DVss63AVcc64U7 MSP430F149VCC蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4)靈活的時(shí)鐘系統(tǒng)：兩個(gè)外部時(shí)鐘和一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘； 5)低時(shí)鐘頻率可實(shí)現(xiàn)高速通信； 6)具有串行在線編程能力； 7)強(qiáng)大的中斷功能； 8)喚醒時(shí)間短，從低功耗模式下喚醒僅需 6μ s； 9)ESD保護(hù)，抗干擾力強(qiáng)； 10)運(yùn)行環(huán)境溫度范圍為 40～ +85℃，適合于工業(yè)環(huán)境。包括單片機(jī)，行列驅(qū)動(dòng)以及 LED 點(diǎn)陣。 LED 驅(qū)動(dòng)模塊 靜態(tài)鎖存 采用靜態(tài)鎖存方式，將每一個(gè) LED發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個(gè) I/O口，另一端通過電阻接電源。 雙通道數(shù)據(jù)接收，內(nèi)置環(huán)行天線，開闊 無干擾條件通信距離在 100 米左右 。 圖 電路整體方框 單片機(jī)的選擇 C51 單片機(jī) 主要性能參數(shù)： 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個(gè)可編程 I/O 口線 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 6 個(gè)中斷源 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 可編程串行 UART 通道 Mega16 單片機(jī) 主要產(chǎn)品特征如下： 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 四通道 PWM，兩個(gè)可編程的串行 USART 可工作于主機(jī) / 從機(jī)模式的 SPI 串行接口 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 MSP430 單片機(jī) 主要產(chǎn)品特征如下： 同其它微控制器相比 MSP430 系列可以大大延長電池的使用壽命 外部中斷引腳 I/O 口具有中斷能力 定時(shí)器中斷可用于事件計(jì)數(shù)時(shí)序發(fā)生 PWM等 看門狗功能 片內(nèi) USART s 綜上所述，采用 51 單片機(jī)，如果要驅(qū)動(dòng)數(shù)列點(diǎn)陣顯示，通用 51 單片機(jī)會(huì)比較吃力，出現(xiàn)比較嚴(yán)重的閃爍停滯現(xiàn)象，此外，要實(shí)現(xiàn)文字的左右移動(dòng)和調(diào)整移動(dòng)速度等功能，都會(huì)給軟件設(shè)計(jì)帶來較多困難，所以該單片機(jī)不是本設(shè)計(jì)的最佳選擇； Ateml 公司 Mega16 單片機(jī)，它的功能相對 51 而言是比較多的，操作起 來也比較容易，沒有特別突出的優(yōu)點(diǎn)；而 TI 公司低功耗 MSP430 單片機(jī)，具有強(qiáng)大的處理能力和運(yùn)行速度快，功耗超低，應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，在多年來已在全球得到了廣泛應(yīng)用，如工業(yè)控制，智能化儀器儀表，無線采集，手持設(shè)備，在這些方面應(yīng)用體現(xiàn)較高性價(jià)比， MSP430 主要用戶需要對模擬信號進(jìn)行數(shù)字控制的領(lǐng)域，當(dāng)然，純數(shù)字的系統(tǒng)絕對可以用的。 課題研究的主要內(nèi)容 本課題研究的內(nèi)容組要包括以下幾個(gè)內(nèi)容： （ 1） MSP430單片機(jī)、無線模塊 NRF240電源轉(zhuǎn)換芯片 AMS111實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊 DS130溫度傳感器模塊 DS18光敏傳感器模塊、串口通信 RS23 LED顯示屏以及 LED驅(qū)動(dòng)模塊的理論知識以及應(yīng)用，熟練掌握各個(gè)模塊的不同引腳的連接方式； （ 2）熟練掌握各個(gè)硬件電路，并將以上各個(gè)模塊融合在一起，設(shè)計(jì)出一幅合蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 理的硬件電路圖，其中需要用到兩塊單片機(jī) msp430和兩塊無線模塊 NRF24L01，分別將兩塊 NRF24L01 裝在兩塊單片機(jī)上，一個(gè)充當(dāng)發(fā)送模塊，一個(gè)充當(dāng)接受模塊，然后在接收模塊上將 16*16LED 點(diǎn)陣模塊按照自己程序里定義的引腳將其連接起來。 LED電子顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。在我國，單片機(jī)已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測、智能儀表、智能化家用電器、航空航天系統(tǒng)和和國防軍事、尖端武器等各個(gè)方面。 在體育場館，大屏幕顯示系統(tǒng)可以顯示比賽實(shí)況及比賽比分、時(shí)間、精彩回放等；在交通運(yùn)輸行業(yè)，可以顯示道路運(yùn)行情況；在金融行業(yè)，可以實(shí)時(shí)顯示金融信息，如股票、匯率、利率等：在商業(yè)郵電系統(tǒng)，可以向廣大顧客顯示通知、消息、廣告等等。本文設(shè)計(jì)的主體思想是通過主機(jī)將實(shí)時(shí)時(shí)間，采集的環(huán)境溫度以及光照信息，由無線模塊傳送到從機(jī)，動(dòng)態(tài)顯示在廣告屏上。 Wireless。 研究課題的目的與意義 單片機(jī)自 20世紀(jì) 70年代問世以來，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，所以應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。例如，本 文所要論述的通過單片機(jī)來控制LED點(diǎn)陣顯示。 隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展， LED顯示屏作為信息傳播的一種重要手段成為現(xiàn)代信息化社會(huì)的一個(gè)閃亮標(biāo)志。主機(jī)通過采集溫度、日期、光照等信息并將其顯示到 LED廣告屏上。 單次最多可發(fā)送接收 32 字節(jié)，并可軟件設(shè)置發(fā)送 /接收緩沖區(qū)大小 2/4/8/16/32字節(jié) ， 其配置非常方便， 功耗比較低，由于頻段的限制，本方案放棄。 按顯示器件分類 LED 數(shù)碼顯示屏：顯示器件為 7 段碼數(shù)碼管，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的 電子顯示屏。 最終方案的確定 綜上所述，在本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)選定為 MSP430，無線模塊選定為 NRF2401，點(diǎn)陣屏選定位 LED 點(diǎn)陣單色圖文顯示屏且驅(qū)動(dòng)模塊為動(dòng)態(tài)掃描。 圖 單片機(jī) MSP430的各個(gè)引腳 單片機(jī) MSP430 的特點(diǎn) MSP430F149 芯片是美國 TI 公司推出的超低功耗微處理器，有 60KB+256 字節(jié) FLASH， 2KBRAM，包括基本時(shí)鐘模塊、看門狗定時(shí)器、帶 3個(gè)捕獲／比較寄存器和 PWM輸出的 16 位定時(shí)器、帶 7個(gè)捕獲／比較寄存器和 PWM輸出的 16位定時(shí)器、 2個(gè)具有中斷功能的 8位并行端口、 4個(gè) 8位并行端口、模擬比 較器、 12位A／ D轉(zhuǎn)換器、 2個(gè)串行通信接口等模塊。 C 1 41 0 u FC 1 51 0 u F+3+5C 1 70 .1 uG N D1V IN3V O U T 12V O U T 24A11 1 1 7 3 .3 V 圖 電源轉(zhuǎn)換電路原理 晶振電路 由于 MSP430有三個(gè)晶振源，兩個(gè)外部晶振，一個(gè)內(nèi)部 RC晶振，所以在晶振電路中我連了兩個(gè)外部晶振一個(gè) 32768Hz,另一個(gè)是 8MHz。 管腳描述 X1 X2 晶振管腳 GND 地 RST 復(fù)位腳 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 SCLK 串行時(shí)鐘 Vcc1,Vcc2 電源供電管腳 串行通信 C 1+1V+2C 13C 2+4C 25V6T 2O7R 2I8R 2O9T 2I10T 1I11R 1O12R 1I13T 1O14G N D15V C C16U6M A X 2 32 C P EC60 .1C10 .1C20 .1C30 .1162738495R S 2 32P D 0P D 1+5+5 圖 串行通信電路 這是 232 串口通信的一個(gè)典型電路， Max232 產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。只要掃描速度大于 24Hz，由于掃描時(shí)間很 快，人眼的視覺有暫留效應(yīng)，就可以看到顯示的是完整的圖形或文字。C 00000000 00000000 0000h 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 –1//2176。 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 LED 電路原理圖 圖 LED 電路原理 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 單片機(jī) msp430 最小系統(tǒng)的 PCB 版圖設(shè)計(jì) 圖 msp430 最小系統(tǒng)的 PCB 版圖設(shè)計(jì) 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 4 章 軟 件 設(shè) 計(jì) 軟件設(shè)計(jì)方案 在本次設(shè)計(jì)中，軟件部分有以下幾大塊：時(shí)鐘 DS1302，溫度傳感器 18B20和光敏傳感器，無線模塊，以及廣告屏的編程，上位機(jī)與下位機(jī)的軟件流程設(shè)計(jì)思路如下：下位機(jī)上電后，先初始化內(nèi)部變量、時(shí)鐘，信息采集及通信模塊，然后進(jìn)行信息采集，下位機(jī)將采集到的信息通過無線模塊依次發(fā)送出去，上位機(jī)采集到時(shí)鐘，溫度以及光照信息之后，將日期時(shí)間，環(huán)境溫度及光信息顯示在液晶顯示模塊上，然后保存在 EEROM里面，掉電不丟失。第一個(gè)字節(jié)是地址字節(jié)，第二個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)， RST信號必須拉高，否則數(shù)據(jù)的輸入是無數(shù)的。 define CLR_SDA P3OUTamp。 //秒分時(shí)日月周年寫寄存器地址，最低位是讀寫位 Unsigned char read_rtc_address[7]= {0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d}。 _NOP()。i8。 CLR_RST。=~(14)。 } DDRD|=(14)。 CLR_SDA。i7。 l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]+tmp*16。 //打開寫保護(hù) } 溫度，光照信息采集模塊 溫度傳感器模塊的簡介 DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是 DALLAS公司生產(chǎn)的 1－ Wire，即單總線