【正文】 x31(數(shù)字 1 的代碼 )并不能顯示 1出來。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 圖 311 耦合傳送 電路 LCD1602 液晶屏模塊 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等SDA SCL 端入輸端出輸V5+ V5++西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè) 57 或者 511 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。因?yàn)?MSP430系列單片機(jī)沒有外部總線接口，所以需要上面的四個(gè) IO與 P6口配合模擬數(shù)據(jù) /地址復(fù)用的總線讀寫時(shí)序， 從而實(shí)現(xiàn)對 D12的操作。上電復(fù)位以后，它固定輸出 0V 電壓； ~ 的寬供電電壓，通過 I2C接口與 MCU 連接、支持高達(dá) 的通信速率，輸出快速更新速率 188KSPS。 RS232 針腳定義 : 2 RXD ← Receive Data 接收數(shù)據(jù)、 3 TXD → Transmit Data 發(fā)送數(shù)據(jù)、 5 GND — 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 System Ground 系統(tǒng)接地，一般就用到這幾個(gè)引腳 MAX232芯片是專門為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 ,使用 +5v 單電源供電。 在我的設(shè)計(jì)中采用的就是簡單的 RC 復(fù)位，設(shè)計(jì)簡單，價(jià)格低廉，系統(tǒng)上電后能很好的復(fù)位，使其處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，如圖 33 所示。電源和其他功能模塊下文有介紹。這一裝置可以支持標(biāo)準(zhǔn)和快速模式，分別為 100kHz和 400kHz，但不支持高速模式 (Hs)。所有總線的傳送在主機(jī)發(fā)出停止序列時(shí)終止。但當(dāng) SCL 處于高位時(shí)，在總線上與 SDA 傳送 時(shí)這一要求會導(dǎo)致兩種特別的情況。其他的電阻值也可以由 I2C 總線規(guī)格 定義后連接到VDDIO 上。同時(shí)，如果不同時(shí)鐘速度的器件連接到總線上，仍能確定總線的時(shí)鐘。如果一個(gè)器件從地址有 4 個(gè)固定位和 3 個(gè)可編程位，則在總線上就可以接 8 個(gè)相同的這種器件。結(jié)束信號仍舊由主器件產(chǎn)生。 當(dāng)所有器件結(jié)束它們的低電平期時(shí)，時(shí)鐘線被釋放返回高電平，從而使器件時(shí)鐘之間沒有差別，所有的器件都同時(shí)開始它們的高電平期。第一級競爭是地址位的比較，如果主器件尋址同一個(gè)從器件，則下一步競爭進(jìn)入數(shù)據(jù)位的比較，因?yàn)槭抢?I2C總線上信息進(jìn)行仲裁，所以信息不會丟失。 通常被尋址的接收器件必須在收到每個(gè)字節(jié)后作出響應(yīng)，若從器件正在處理西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 1 個(gè)實(shí)時(shí)事件不能接受，而不對地址認(rèn)可時(shí)，從器件必須使 SDA 保持高電平。開始和結(jié)束信號總是由主器件產(chǎn)生的。數(shù)據(jù)傳送是以下述方式進(jìn)行的：若機(jī) A 要把信息送到機(jī) B，則首先機(jī) A（主器件）尋址機(jī) B（從器件），然后機(jī) A（主發(fā)送）把數(shù)據(jù)送到機(jī) B（從接收），最后由機(jī)A（主接收）終止傳送；若機(jī) A 要從機(jī) B 接收信息，則首先機(jī) A（主器件）尋址機(jī) B（從器件），然后機(jī) A（主接收）接收從機(jī) B（從發(fā)送）的數(shù)據(jù)，最后由機(jī) A 終止傳送。另外， MSP430F 系列單片機(jī)有非常強(qiáng)的處理能力，因此非常適合一些對處理器要求較高的嵌入式系統(tǒng)。 對于教學(xué)來說，導(dǎo)師需要一個(gè)簡單的最小系統(tǒng)，而且自己對自己的實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)該很熟悉，這樣才能把最基礎(chǔ)，最詳細(xì)的 430 開發(fā)電路與編程指令傳輸給學(xué)生。在工業(yè)電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域， 430 系列單片機(jī) 16 位高功能更具備研發(fā)的使用價(jià)值。 430 系列單片機(jī)在這方面就有很大優(yōu)勢， 430 單片機(jī)僅有 27 條內(nèi)核指令，功能強(qiáng)大的同時(shí)還簡化了編程任務(wù)，不得不說 430 系列單片機(jī)在這方面的實(shí)用性之強(qiáng)大，也以自己突出的單周期內(nèi)核指令以縮短了運(yùn)行周期，加快了在實(shí)際下載仿真以及運(yùn)行過程中的速度。為了盡量減少主機(jī)和裝置之間的通信，無主機(jī)干預(yù)下地址指針自動(dòng)更新。 X， Y， Z 數(shù)據(jù)輸出寄存器擁有一樣的結(jié)構(gòu)這里不再詳述。 HMC5883L 內(nèi)部西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 擁有 6 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器分別存儲 X， Y， Z 三個(gè)方向的磁場數(shù)據(jù)?！? 176。通過施加供電電源，傳感器可以將量測軸方向上的任何入射磁場轉(zhuǎn)變成一種差分電壓輸出。） 磁子午線 地球表面上某點(diǎn)地磁水平分力線所切的地球大圓。 除外源場外，變化磁場還有內(nèi)源場。偶極子磁場是地磁場的基本成分，其強(qiáng)度約占地磁場總強(qiáng)度的 90％，產(chǎn)生于地球液態(tài)外核內(nèi)的電磁流體力學(xué)過程，即自激發(fā)電機(jī)效應(yīng)。近地空間的地磁場，像一個(gè)均勻磁化球體的磁場，其強(qiáng)度在地面兩極附近還不到 1 高斯，所以地磁場是非常弱的磁場。這已為1839 年德國數(shù)學(xué)家 。 （ 3）結(jié)合上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行調(diào)試，介紹并加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性。 國內(nèi)有關(guān)地磁導(dǎo)航的研究還主要集中在仿真和預(yù)研階段 ,航天科工集團(tuán)三院的李素敏等人運(yùn)用平均絕對差法對地面所測量的地磁強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行了匹配運(yùn)算 ,西安工程學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 分辨率能達(dá)到 50m；西北工業(yè)大學(xué)的晏登洋等人利用地磁導(dǎo)航校正慣性導(dǎo)航的仿真實(shí)驗(yàn)取得了較高的精度。但其基本構(gòu)造是沒有改變的，都是屬于機(jī)械的指針式，其指示的機(jī)械結(jié)構(gòu)基本上沒有改變，都是利用某種支撐使得磁針能夠受到 地磁場的影響而自由的旋轉(zhuǎn)。在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們從鐵礦石中認(rèn)識了磁石。最早的指南針是用天然磁鐵做成的，這說明中國漢族勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了使用的指南針。 現(xiàn)代指南針替代舊的針式指南針，因?yàn)殡娮又改厢樔捎霉虘B(tài)的元件，還可以簡單地和其他電子系統(tǒng)接口。指南針的前身是中國古代四大發(fā)明之一的司南。 關(guān)鍵字： 電子指南針， HMC5883L， MCU(MSP430F149)， IIC 西安工程學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II ABSTRACT A simple instrumentis used to determine the orientation of the pass, navigation is an important tool that can be used in a variety of occasions. Compass is the predecessor of one of the four ancient Chinese Sinan invention. The main ponent is a shaft rotatably mounted on the needle. Needle under the effect of the geomagic field can be maintained in the tangential direction of the magic meridian. Needle points to the geographic North Pole Arctic, take advantage of this capability can identify the direction. Terms monly used in navigation, geodesy and so on. Modern pass needle pass replace the old, allsolidstate electronic pass because ponents can also be easily interfaces with other electronic systems. Magoresistive electronic pass magic field sensor system (MR) technology is the best solution. This article is the use of Honeywell39。樣子象一把湯勺，圓底，可以放在平滑的 ―地盤 ‖上并保持平衡，且可以自由旋轉(zhuǎn)。所以司南的磁性比較弱，而且它與地盤接觸處要非常光滑，否則會因轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力過西安工程學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 大，而難于旋轉(zhuǎn)，無法達(dá)到預(yù)期的指南效果。 在 20 世紀(jì) 60 年代中期 ,美國的 E2systems 公司提出了基于地磁異常場等值線匹配的 MAGCOM 系統(tǒng) , 70 年代獲得測量數(shù)據(jù)后 ,系統(tǒng)進(jìn)行了離線實(shí)驗(yàn)。 本文所做的主要工作 本文主要工作就 是在熟悉 MSP430F149 開發(fā)板的資源及磁阻傳感器HMC5883L 的工作原理的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了 MSP430F149 開發(fā)板的接口，利用 IIC和 RS232 通信接口設(shè)計(jì)出整體原理圖及系統(tǒng)，最后下位機(jī)聯(lián)調(diào)及上位機(jī)調(diào)試。人類對于地磁場存在的早期認(rèn)識，來源于天然磁石和磁針的指極性。描述空間某一名科學(xué)家 沈括 是第一個(gè)注意到磁偏角現(xiàn)象的科學(xué)家。地磁場雖然很弱，但卻延伸到很遠(yuǎn)的空間，保護(hù)著地球上的生物和人類，使之免受宇宙輻射的侵害。 地球變化磁場可分為平靜變化和干擾變化兩大類型。根據(jù)變化磁場的內(nèi)、外場相互關(guān)系，可以得出地球內(nèi)部電導(dǎo)率的分布。故磁針?biāo)傅拇疟狈较虿灰欢ㄊ堑卮疟睒O的方向。這些磁阻元件兩兩對齊，形成一個(gè)共同的感應(yīng)軸 (如引腳圖 23上的箭頭所示 )，隨著磁場在感應(yīng)方向上不斷增強(qiáng)，電壓也會正向增長。度羅盤航向精度 ? 可獲得羅盤航向、硬磁、軟磁以及制自動(dòng)校準(zhǔn)庫 ? 能應(yīng)用于個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)和 LBS 下面給出 HMC5883L的引腳的配置： 表 21 ：引腳配置表 引腳 名稱 描述 1 SCL 串行時(shí)鐘 IIC總線主 /從時(shí)鐘 2 VDD 電源電壓（ ） 3 NC 無連接 4 S1 連接 VDDIO 5 NC 無連接 6 NC 無連接 7 NC 無連接 8 SETP 置位 /復(fù)位帶正 S / R電容（ C2）連接 9 GND 電源接地 10 C1 存儲電容（ C1）連接 11 GND 電源接地 12 SETC S/R電容（ C2）連接 驅(qū)動(dòng)端 13 VDDIO IO供電（ ） 14 NC 無連接 15 DRDY 數(shù)據(jù)就緒，中斷引腳。數(shù)據(jù)輸出 X 寄存器 A 儲存一個(gè)來測量結(jié)果中的 MSB（高位數(shù)據(jù)），數(shù)據(jù)輸出 X 寄存器 B 儲存一個(gè)來自測量結(jié)果中的 LSB（低位數(shù)據(jù)）。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 寄存器訪問 下面表格列出了寄存器及其訪問。任何試圖去讀取不存在的地址返回為 0s，任何去寫不存在的地址或者是未定義的 bit寫入定義的地址都將會被該裝置予以忽略。而且功耗低并不影響 430 系列單片機(jī)的運(yùn)行速度，這也是工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中絕大多數(shù)都使用 430 系列而不用 51 單片機(jī)的主要原因。 430 系列單片機(jī)由于引入了 FLASH 型程序存儲器和 JTAG 技術(shù)，不僅使開西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 發(fā)工具變得簡便，在線編程以及價(jià)格優(yōu)勢都是 51 系列單片機(jī)所不具備的，這也是實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用非常重視的一個(gè)環(huán)節(jié) [7]。 MSP430F149 開發(fā)板 本次設(shè)計(jì)選擇 TI 的 MSP430 的開發(fā)板，具有超低功耗、處理能力強(qiáng)大、片內(nèi)外設(shè)豐富、系統(tǒng)工作穩(wěn)定、開發(fā)環(huán)境便捷等顯著優(yōu)勢，和其他類型單片機(jī)相比具有更好的使用效果、更廣泛的應(yīng)用前景。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 24 引腳圖 主要硬件構(gòu)成 表 24 MSP430F149 的硬件構(gòu)成 名稱 型號 描述 MCU MSP430F149 超低功耗、采用精簡指令集的 16位微處理器 USB接口芯片 PDIUSBD12 兼容 ，支持?jǐn)?shù)據(jù)全速傳輸（ 12Mbit/s） 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DS1302 時(shí)間精確到秒，閏年自動(dòng)補(bǔ)償， 32Byte非易失性 RAM 溫度傳感器 DS18B20 單總線接口， 9Bit至 12Bit可編程溫度分辨率 EEPROM AT24C16 I2C接口， 20488Bit存儲容量 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC5571 IIC接口， 188KSPS快速更新速率， 8Bit分辨率 電平轉(zhuǎn)換芯片 SN74LVC4245 5V雙向電平轉(zhuǎn)換 RS232接口芯片 MAX3232 ，支持兩路 RS232電平轉(zhuǎn)換 RS485接口芯片 SN65HVD12 ，抗 16KV ESD，半雙工模式 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）