【正文】 完成0308年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第三周： 完成0408年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第四周：完成0508年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第五周：完成0608年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第六周：完成0708年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第七周：調(diào)試運(yùn)行，檢查問題通過老師的指導(dǎo)修改，完善課件。因?yàn)槲蚁胪ㄟ^這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正鍛煉自己，提高自己，把自己以前所學(xué)的理論性的東西用到實(shí)踐中，真正使它發(fā)揮它該有的作用。設(shè)計(jì)中用到了許多知識，包括MSP430F499單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其工作原理，多亮度等級調(diào)光燈的設(shè)計(jì)和控制原理、可控硅的知識，C語言編程和嵌入式MSP430集成開發(fā)環(huán)境IAR Embedded Workbench(IDE)，最后我們完成了調(diào)光燈焊接。首先介紹了軟件組成，并根據(jù)程序流程圖完成了軟件的設(shè)計(jì)。TIL113的隔離作用，用來避免電源畸變和電網(wǎng)電壓波動的影響，增強(qiáng)了抗干擾能力。軟件采用按鍵中斷輸入模塊采集功能鍵輸入，由鍵盤輸入命令校準(zhǔn)參數(shù)控制測量模塊啟動MSP430系列單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷處理，給計(jì)數(shù)器賦初值，計(jì)數(shù)器自動計(jì)數(shù)并驅(qū)動電路。另外，重新分配窗口大小也很方便。用戶創(chuàng)建一個(gè)工作區(qū)，可以在此開發(fā)一個(gè)或多個(gè)工程。 一個(gè)可擴(kuò)展的模塊化的環(huán)境盡管嵌入式IAR Embedded Workbench IDE可以提供完成一個(gè)成功工程所需的所有工具，但我們也認(rèn)識到集成其他工具的必要性。第5章 軟件設(shè)計(jì)嵌入式IAR Embedded Workbench174?！?，其中上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí)，—。并開始進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)生有效控制信號。MSP430系列單片機(jī)是美國德州儀器(TI)1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理(Mixed Signal Processor)。主控制電路為非門、光電耦合器和雙向可控硅及電阻電容共同組成，在這里與雙向可控硅并聯(lián)的電阻和電容起對可控硅的保護(hù)作用。通過延遲和中斷程序，用光電耦合器驅(qū)動，可控硅為控制部件?！　∽詈?，就是在開發(fā)工具上面。這些內(nèi)核指令均為單周期指令，功能強(qiáng)，運(yùn)行的速度快。這種方式只需要一臺 PC 機(jī)和一個(gè) JTAG 調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。然后軟件可設(shè)置適當(dāng)?shù)募拇嫫鞯目刂莆粊泶_定最后的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。有的使用一個(gè)晶體振蕩器( 32768Hz )，有的使用兩個(gè)晶體振蕩器)。16 位的數(shù)據(jù)寬度、125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能實(shí)現(xiàn)乘加)相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法(如 FFT 等)。這樣一來，希望將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)( RTOS )引入 MSP430 的，就不會因 RAM 不夠而發(fā)愁了?！　∵@種以 Flash 技術(shù)與 FET 開發(fā)工具組合的開發(fā)方式，具有方便、廉價(jià)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，給用戶提供了一個(gè)較為理想的樣機(jī)開發(fā)方式。而片內(nèi)高精度A/D 轉(zhuǎn)換器又只有 32X 系列才有。EPROM 型的價(jià)格昂貴，運(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄，主要用于樣機(jī)開發(fā)。 本章主要對可控硅進(jìn)行了介紹，介紹了可控硅的分類、可控硅的主要參數(shù)、常用封裝形式、主要生產(chǎn)廠家，分析了可控硅的作用、特點(diǎn)以及單相可控硅基本結(jié)構(gòu)。如圖所示。如圖2示：假設(shè)EG產(chǎn)生控制電流IG，加入可控硅的控制極，則經(jīng)T2放大后，電流為IG加入可控硅的控制極，則經(jīng)T2放大后，電流為TC2=β2IG，而Ic2=Ib1，IG=β1IB1=β1β2IG，這個(gè)電流又流入T2的基極，再一次放大，這兩個(gè)晶體管之間存在著一個(gè)正反饋環(huán)，形成強(qiáng)烈的正反饋。單向可控硅有陰極（K）、陽極（A）、控制極（G）。單向可控硅是由三個(gè)PN結(jié)PNPN組成的四層三端半導(dǎo)體器件與具有一個(gè) PN結(jié)的二極管相比，單向可控硅正向?qū)ㄇ沂芸刂茦O電流控制；與具有兩個(gè)PN結(jié)的三極管相比，差別在于可控硅對控制極電流沒有放大作用。 調(diào)光燈設(shè)計(jì)的功能要求和工作原理本設(shè)計(jì)要求具有對燈泡亮度調(diào)節(jié)的功能，通過電路實(shí)現(xiàn)可控硅不同導(dǎo)通角的控制來進(jìn)行明顯不同亮度的顯示。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控 硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅?？煽毓栌伤膶影雽?dǎo)體材料組成的，有三個(gè)PN結(jié)，對外有三個(gè)電極：第一層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過手冊給出的這個(gè)參數(shù)值。它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于可控整流、調(diào)壓、逆變以及無觸點(diǎn)開關(guān)等各種自動控制和大功率的電能轉(zhuǎn)換的場合。單片機(jī)的高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力，使它可以置于惡劣環(huán)境的前端工作。④.網(wǎng)絡(luò)與通信的智能接口:在大型計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)或通信電路與外圍設(shè)備的接口電路中，用單片機(jī)來控制或管理，可大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度和接口的管理水平。它的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①.單機(jī)應(yīng)用:(一個(gè)系統(tǒng)使用一塊單片機(jī)——普通應(yīng)用模式) ②.家用電器:自從單片機(jī)誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機(jī)、電冰箱、電子玩具、收錄機(jī)等家用電器配上單片機(jī)后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛。體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。MCS–48的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有Motorola 、Zilog等，都取得了滿意的效果。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。單片機(jī)中的CPU、存儲器等部件將在后面章節(jié)陸續(xù)介紹。在單片機(jī)家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS –51系列中的80C51內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名IC制造廠商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與80C51單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上改善了80C51的許多特性。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢，大致有：：MCS51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對單片機(jī)功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。 LG公司生產(chǎn)的GMS90系列單片機(jī)，與Intel MCS51系列，Atmel 89C51/52，89C2051等單片機(jī)兼容，CMOS技術(shù)，高達(dá)40MHZ的時(shí)鐘頻率，應(yīng)用于: 多功能電話，智能傳感器，電度表，工業(yè)控制，防盜報(bào)警裝置，各種計(jì)費(fèi)器，各種IC卡裝置，DVD，VCD，CDROM。東芝單片機(jī): 東芝單片機(jī)門類齊全，4位機(jī)在家電領(lǐng)域有很大市場，8位機(jī)主要有870系列，90系列，該類單片機(jī)允許使用慢模式，采用32K時(shí)鐘時(shí)功耗降至10UA數(shù)量級。適用于用量大，檔次低，價(jià)格敏感的產(chǎn)品。AVR單片機(jī)工作電壓為2?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。關(guān)鍵詞：MSP430F449微控制器，單片機(jī)，可控硅AbstractThe MSP430F449 MCUbased system for the control of the core uses SCR to control the onangle control of the bright lights degree。通過控制可控硅的導(dǎo)通角控制燈的明亮程度。軟件是由C語言編寫，編譯鏈接后下載到MSP430F449中運(yùn)行。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。從M6800開始，開發(fā)了廣泛的品種，4位，8位，16位32位的單片機(jī)都能生產(chǎn)，其中典型的代表有:8位機(jī)M6805，M68HC05系列，8位增強(qiáng)型M68HC11，M68HC12，16位機(jī)M68HC16，32位機(jī)M683XX。具有虛擬外設(shè)功能，柔性化I/O端口，所有的I/O端口都可單獨(dú)編程設(shè)定，公司提供各種I/O的庫函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)各種I/O模塊的功能，如多路UART，多路A/D，PWM，SPI，DTMF，F(xiàn)S，LCD驅(qū)動等等。 8051單片機(jī): 8051單片機(jī)最早由Intel公司推出，其后，多家公司購買了8051的內(nèi)核，使得以8051為內(nèi)核的MCU系列單片機(jī)在世界上產(chǎn)量最大，應(yīng)用也最廣泛，有人推測8051可能最終形成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片。我想很多人都知道Z80單板機(jī)，直到90年代后期，很多大學(xué)的微機(jī)原理還是講述Z80。因而，在單片機(jī)領(lǐng)域CMOS正在逐漸取代TTL電路。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。就其組成和功能而言，一塊單片機(jī)芯片就是一臺計(jì)算機(jī)。另外，其體積小，對于強(qiáng)磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。因此，對單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 完善的外部總線。第四階段(1990)：微控制器的全面發(fā)展階段。機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。⑥.多機(jī)應(yīng)用:(一個(gè)系統(tǒng)使用多塊單片機(jī)——高科技應(yīng)用模式) ⑦.功能彌散系統(tǒng):⑧.并行多機(jī)處理系統(tǒng):在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)。第2章 設(shè)計(jì)方案論述晶閘管又叫可控硅。按其工作特性，可控硅(THYRISTOR)可分為普通可控硅(SCR)即單向可控硅、雙向可控硅(TRIAC)和其它特殊可控硅。 　　近年來，許多新型可控硅元件相繼問世，如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅，可以用正或負(fù)的觸發(fā)信號控制兩個(gè)方向?qū)ǖ碾p向可控硅，可以用正觸發(fā)信號使其導(dǎo)通，用負(fù)觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等?？煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引用，為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)?？刂茦O的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。缺點(diǎn)：控制比較復(fù)雜。這是因?yàn)殡p向可控硅在一個(gè)方向?qū)ńY(jié)束時(shí)，硅片在各層中的載流子還沒有回到截止?fàn)顟B(tài)的位置，必須采取相應(yīng)的保護(hù)措施。a、陽極與陰極之前只加正向電壓，可控硅處于反向阻塞狀態(tài)。方案二：采用數(shù)字和模擬混合電路并通過調(diào)節(jié)電燈電壓信號的占空比實(shí)現(xiàn)對燈光亮度的控制。包括單片機(jī)、晶閘管等主要器件。回憶 MSP430 系列單片機(jī)的發(fā)展過程，可以看出有這樣三個(gè)階段：開始階段:從 1996 年推出 MSP430 系列開始到 2000 年初，這個(gè)階段首先推出有 33X 、32X 、31X 等幾個(gè)系列，而后于 2000 年初又推出了 11X 、11X1 系列。它的許多重要特性，如：片內(nèi)串行通信接口、硬件乘法器、足夠的 I/O 引腳等，只有 33X 系列才具備。并且相應(yīng)地調(diào)整了顯示存儲器在存儲區(qū)內(nèi)的地址，為以后的發(fā)展拓展了空間。于是 TI 公司在 2002 年底和 2003 年期間又陸續(xù)推出了 F15X 和 F16X 系列的產(chǎn)品?！　?qiáng)大的處理能力 MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè) 16 位的單片機(jī)，采用了精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式( 7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址)、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在 8MHz 晶體驅(qū)動下指令周期為 125 ns 。因而可使其在 1MHz 的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流會在 200～400uA 左右，時(shí)鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有 。在等待方式下，耗電為 ，在節(jié)電方式下，最低可達(dá) 。MSP430 系列單片機(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。 首先，89C51單片機(jī)是 8 位單片機(jī)。 再者，89C51系列單片機(jī)由于其內(nèi)部總線是 8 位的，其內(nèi)部功能模塊基本上都是 8 位的雖然經(jīng)過各種努力其內(nèi)部功能模塊有了顯著增加，但是受其結(jié)構(gòu)本身的限制很大，尤其模擬功能部件的增加更顯困難。本章內(nèi)容使我們對MSP430單片機(jī)有了充分的了解，有助于我們更好地了解和使用它去完成智能調(diào)光燈的設(shè)計(jì)。②采用光電偶合器將觸發(fā)電路和主