【正文】 .............................................................................7 液晶控制器 ......................................................................................................8 I/O 端口特性 ...................................................................................................9 第三章 速度表總體設(shè)計(jì)方案 ..........................................13 課題的原理分析與實(shí)現(xiàn) ................................................................................13 硬件選型 ........................................................................................................14 傳感器選型 ............................................................................................14 MSP430427 的單片機(jī)簡(jiǎn)介 ................................................................15 第四章 速度表的硬件電路設(shè)計(jì) ........................................17 概述 ................................................................................................................17 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) ....................................................................................17 脈沖信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì) ....................................................................17 電源模塊設(shè)計(jì) .....................................................................................19 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) .....................................................................................20 顯示電路設(shè)計(jì) .....................................................................................21 調(diào)試接口設(shè)計(jì) .....................................................................................23 第五章 速度表軟件設(shè)計(jì) ..............................................25 ABSTRACT 簡(jiǎn)述 ................................................................................................................25 各模塊程序設(shè)計(jì) ............................................................................................25 主程序設(shè)計(jì) ..........................................................................................25 數(shù)據(jù)處理子程序設(shè)計(jì) ........................................................................26 顯示程序設(shè)計(jì) .....................................................................................26 第六章 其他速度表設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述 ..................................... 29 第七章 總結(jié)與展望 ................................................. 31 總結(jié) ................................................................................................................31 展望 ................................................................................................................31 致謝 .............................................................. 33 參考文獻(xiàn) .......................................................... 35 附錄 A ............................................................. 37 附錄 B ............................................................. 39 第一章 緒論 1 更多專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 第一章 緒論 課題背景 作為傳統(tǒng)的出行方式，自行車在現(xiàn)代社會(huì)又煥發(fā)出了新的活力。 MSP430 系列單片機(jī)是 16 位單片機(jī)，采用 RISC 結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式。 CPU 在 ~ 寬電壓范圍內(nèi)都可以工作，延長(zhǎng)了電池的使用時(shí)間。 MSP430 單片機(jī)的應(yīng)用前景 在實(shí)際應(yīng)用中，許多產(chǎn)品和系統(tǒng)都對(duì)功耗提出了越來(lái)越嚴(yán)酷的要求，從而為MSP430 單片機(jī)拓展了應(yīng)用領(lǐng)域。 第六， MSP430 單片機(jī)帶有豐富的通信端口，如 UART、 I2C、 SPI、 USI 等，新推出的 5 系列還帶有對(duì)射頻通信及 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接口?？勺鞔诓ㄌ芈拾l(fā)生器使用。當(dāng) MC0=1， MC1=0 時(shí)，定時(shí)器為增計(jì) 數(shù)模式。該寄存器中各位定義如下： 表 捕獲 /比較控制寄存器 15 14 13 12 11 10 8 7~5 4 3 2 1 0 CMX CCIS1 CCIS0 SCS SCCI CAP OUT CCIE CCI OUT COV CCIFG ? CM1 CM0：選擇捕獲方式。當(dāng)工作在比較模式時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到 TACCR，硬件自動(dòng)完成以下功能：相應(yīng)的 TACCIFG 標(biāo)志置位；內(nèi)部信號(hào) EQU置位；根據(jù) EQU信號(hào)以及 TACCTL 寄存器中的輸出模式控制 位輸出 OUT 信號(hào)；輸入信號(hào) CCI 鎖存 到 TACCTL 寄存器中的 SCCI 位。該寄存器 一 共 16 位，位 15~4 與位 0 全為 0，位3~1 的數(shù)據(jù)由相應(yīng)的中斷標(biāo)志 CCIFG~CCIFGX 和 TAIFG1 產(chǎn)生。將 LCDSON控制位置 0，整個(gè)屏幕將空白。 端口 P1， P2 的功能可以通過(guò)它們的 7 個(gè)控制 寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 0：無(wú)中斷請(qǐng)求， 1：有中斷請(qǐng)求。 端口 COM 和 S，他們實(shí)現(xiàn)與液晶片的直接接口。 系統(tǒng)原理基本框圖如下圖 所示。 下面來(lái)論述干簧管 的結(jié)構(gòu)和工作原理。當(dāng)管子閉合時(shí)， 口輸入 一個(gè) 低電平脈沖；當(dāng)管子斷開時(shí)， 口無(wú)信號(hào)輸入。 特點(diǎn) ? 電流限制和熱過(guò)載保護(hù)功能 ? 輸出電流可達(dá) 800mA ? 線性調(diào)整率： %（ Max） ? 負(fù)載調(diào)整率： %（ Max） 1117 的功能是將輸入的 5V電壓轉(zhuǎn)換為 輸出。此時(shí)需要接負(fù)載電容 ,不用時(shí)可以關(guān)閉 [11]。在兩個(gè)透明玻璃板上鍍有一層極薄的導(dǎo)電膜構(gòu)成一對(duì)透明電極，兩電極之間的空隙內(nèi)充滿了液晶。 根據(jù)掃描方式的不同，分為靜態(tài)、 2MUX、 4MUX 等方式。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就可以根據(jù)功能設(shè)置找出問題的根源，從而更快地解決問題。其中 LCD 的 4 根公共端COM0~COM3 分別于單片機(jī)的 COM3~COM0 相連。這樣在以后的軟件設(shè)計(jì)中能夠較為方便的計(jì)算出速度 。在原理圖設(shè)計(jì)階段，我掌握了 MSP430 單片機(jī) 和 LCD 顯示 器 的工作原理，對(duì) MSP430 單片機(jī)的時(shí)鐘系統(tǒng)和低功耗系統(tǒng)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)， 學(xué)會(huì)了用PROTEL99SE 這款軟件 設(shè)計(jì) 電路原理圖 ， 這 些都 為以后 我 進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 在這里我首先要感謝我的導(dǎo)師 白小平老師。 32 智能型自行車速度表 致 謝 四年大學(xué)生活馬上就要結(jié)束，這大學(xué)四年中我學(xué)業(yè)與成績(jī)上的收獲離不開所有老師，同學(xué)和朋友們的關(guān)心和幫助，在此我向他們表示最誠(chéng)摯的感謝。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地體會(huì)到嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、仔細(xì)、有耐心是一個(gè) 測(cè)控人 必須具備的素質(zhì)。把這些脈沖通過(guò)一系列的波形整形成單片機(jī)可以識(shí)別的 TTL電平，即可算出輪子即時(shí)的轉(zhuǎn)速。 數(shù)據(jù)處理子程序 設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)處理子程序?yàn)槌绦?的核心。電路圖 如下圖 圖 JTAG接口電路24 智能型自行車速度表 第五 章 速度表軟件設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)述 完 成自行車速度表的硬件設(shè)計(jì)之后 ， 接下來(lái)就是軟件設(shè)計(jì) 。 MSP430F427 單片機(jī)內(nèi)部集成了 LCD 控制器，能夠直接驅(qū)動(dòng)段碼液晶。將晶振跨接于 XIN 和 XOUT 兩引腳之間。 DCO 的振蕩頻率會(huì)受周圍環(huán)境溫度和 MSP430 工作電壓的影響 ,且同一型號(hào)的芯片所產(chǎn)生的頻率也不相同。 雖然是按照固定電壓值來(lái)設(shè)計(jì)的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷?，就能獲得各種不同的電壓和電流。車輪每轉(zhuǎn)一圈，干簧管吸合一次， 輸出一個(gè)低電平脈沖信號(hào)。干簧管 的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉和安裝簡(jiǎn)易，缺點(diǎn)不夠穩(wěn)定。 2 對(duì)相鄰兩次中斷之間的間隔時(shí)間計(jì)時(shí)。 PXSEL 用來(lái)選擇引腳的 I/O 端口功能與外圍模塊功能。該寄存器為 I/O 端口的輸出緩沖寄存器，再讀取時(shí)輸出緩存的 內(nèi)容與引腳方向定義無(wú)關(guān)。 端口的功能 ： (1) P1， P2 端口： I/O 端口，具有 中斷功能 ,其他片內(nèi)外設(shè)功 能如定時(shí)器、比較器； (2) P3~P6 端口： I/O 端口， 其他片內(nèi)外設(shè)功能如 SPI、 UART 模式， A/D 轉(zhuǎn)換等； (3) S， COM 端口： I/O,驅(qū)動(dòng)液晶。 1 LCD 時(shí)序發(fā)生器和 R33 關(guān)閉， COM 線與段驅(qū)動(dòng)端將按照液晶顯存的數(shù)據(jù)輸出對(duì)應(yīng)的信號(hào)。在通用中斷使能（ GIE） 置位且定時(shí)器的中斷使能位置位的情況下（如 TAIE 置位），如果 3 種中斷中的某個(gè)標(biāo)志置位（如 TAIFG 置位），則定時(shí)器向 CPU 申請(qǐng)相應(yīng)的中斷（如定時(shí)器溢出中斷）。當(dāng)捕獲事件發(fā)生時(shí)，硬件自動(dòng)將計(jì)數(shù) 器 TAR 中的值拷貝到 TACCR 寄存器中去，同時(shí)將 TACCIFG 標(biāo)志置位。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到 TACCR0 寄存器中的值后，計(jì)數(shù)值開始遞減；當(dāng)遞減至 0 后，計(jì)數(shù)值又遞增，如此周而復(fù)始。 (1) 停止模式。以上各塊定時(shí)器資源可作多種組合使用，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能。 第四， MSP430 單片機(jī)內(nèi)部集成的各種模擬設(shè)備性能優(yōu)異，如 ADC 最高可達(dá)16 位， DAC 可以達(dá) 12 位，在各種高精度測(cè)量，控制領(lǐng)域都可以發(fā)揮作用。利用 MSP430 單片機(jī)，可以單芯片完成模擬信號(hào)的產(chǎn)生、變換、放大、采樣、處理等任務(wù)。將 CPU、外圍功能模塊、休眠喚醒機(jī)制三者所需的始終獨(dú)立，而且可以通過(guò)軟件設(shè)置時(shí)鐘分頻、倍頻系數(shù)，為不同速度的設(shè)備提供不同速度的時(shí)鐘，而且可以隨時(shí)將某些暫時(shí)不工作模塊的時(shí)鐘關(guān)閉。 第二章 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 3 更多專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 第二章 單片機(jī)原理及應(yīng)用 MSP430 系列超低功耗單片機(jī) 簡(jiǎn)介 MSP430 系列超低功耗單片機(jī)的特點(diǎn)可以歸納如下： (1) 低電壓、超低功耗。 然后 ，詳細(xì)介紹了智能型自行車速度表的硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。首先在騎行中不產(chǎn)生污染，另外從保護(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等因素看，自行車在我國(guó)仍然是最佳出行方式之一。另外該系列某些型號(hào)采用了硬件乘法器，大大增強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理能力和運(yùn)算能力 [1]。 第三， MSP430 單片機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)，每一種模塊（內(nèi)部資源）都具有獨(dú)立而完整的結(jié)構(gòu)