【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。3） 元器件布局實(shí)踐證明，即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確，印制電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。4）檢查布線設(shè)計(jì)完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)則，同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求。注意：有些錯(cuò)誤可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時(shí)會(huì)出錯(cuò)。6）復(fù)查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設(shè)置，還要重點(diǎn)復(fù)查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡(luò)的走線。 根據(jù)課題的主要內(nèi)容和任務(wù)目標(biāo),繪制的PCB圖件附錄24 智能水表的程序 MSP430F149常用程序介紹 中斷介紹及存儲(chǔ)器段介紹 1）中斷在MSP430中得以廣泛的應(yīng)用，它可以快速進(jìn)入中斷程序，之后返回中斷前的狀態(tài)，其時(shí)序?yàn)椋篜C執(zhí)行程序中斷允許置位 SR中的GIE置位 EINT（中斷開） 中斷到，中斷標(biāo)志位（IFG）置位從中斷向量表中讀取中斷程序的入口地址，進(jìn)入中斷程序 執(zhí)行中斷程序 中斷允許位復(fù)位 RETI中斷返回回到原來地址。0H—0FH SFR （特殊功能寄存器IE、IFG、MEM ）010H— 0FFH （8位外傳模塊、I/O端口）0100H—01FFH（16位外傳模塊、TIMER、ADC） 0200H—9FFH RAM區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，可修改訪問0A00H —— 0FBFH 專用 FLASH 引導(dǎo) FC0H—10FFH 為信息段 1100H—FFDFH 為程序代碼段 FLASH 型FFE0H—FFFFH中斷向量地址 2）對(duì)存儲(chǔ)器的訪問可以用間接尋址，這對(duì)于查表處理很方便。 硬件乘法器 硬件乘法器不集成在CPU內(nèi)，是獨(dú)立于CPU運(yùn)行的，運(yùn)算時(shí)只需將兩個(gè)操作數(shù)放進(jìn)相應(yīng)的地址中，就可以直接在結(jié)果寄存器中取數(shù)據(jù)，CPU可以工作在低功耗模式，如果用間接尋址模式，可以超低工耗的乘法計(jì)算大量的表數(shù)據(jù)。 P口 MSP430F149有6個(gè)8位的P口，其中PP2口占兩個(gè)中斷向量，共可以接16個(gè)中斷源，還可以直接利用P口的輸入輸出寄存器，直接對(duì)外進(jìn)行通信。因?yàn)樗械腜口都是和其他外設(shè)復(fù)用的，因此在用端口之前都要用功能選擇寄存器選定所用的功能是外設(shè)還是P口，選定之后還要在方向寄存器中確定是是輸出還是輸入。 MSP430中有兩個(gè)16位定時(shí)器，還可以利用看門狗定時(shí)器。由于定時(shí)器的是16位的，則可以在秒數(shù)量級(jí)上定時(shí)，且具有2個(gè)中斷向量，便于處理各種定時(shí)中斷。可以通過定時(shí)器的比較模式實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換功能。另外，定時(shí)器還具有捕獲模式，我們可以通過定時(shí)器的捕獲功能實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量，比如脈沖寬度測(cè)量，如果和比較器結(jié)合，還可以測(cè)量電阻、電容、電壓、電流、溫度等。 時(shí)鐘模塊 MSP430F149的時(shí)鐘可以自由選擇,它包括一個(gè)內(nèi)部DCO時(shí)鐘和另外兩個(gè)外部時(shí)鐘，內(nèi)部時(shí)鐘，其中最高可達(dá)到1042KHz；外部可以接兩個(gè)時(shí)鐘，一個(gè)可接鐘表晶振或標(biāo)準(zhǔn)晶振，另一個(gè)接最高時(shí)鐘頻率為8MHz的晶振，8M是單片機(jī)的最高工作頻率，對(duì)于晶振的選擇對(duì)基礎(chǔ)時(shí)鐘的控制，只需要對(duì)相應(yīng)的控制寄存器寫入相應(yīng)的控制位就可以產(chǎn)生需要的時(shí)鐘，還可以從相應(yīng)的端口測(cè)的時(shí)鐘頻率。 USART通信模塊 MSP430有同步和異步兩種方式，每一種方式都有獨(dú)立的幀格式和控制寄存器，只需要按照需要和幀格式寫入相應(yīng)的寄存器就可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。由于MSP430的波特率產(chǎn)生比較自由，因此異步通信模式用的比較多。 比較器模塊 比較器的應(yīng)用在MSP430中很廣，可以做為可轉(zhuǎn)換為電壓的量的測(cè)量。 1) 比較器屬于硬件型的，雖然很準(zhǔn)確，但由于有軟件的控制,造成的時(shí)間誤差可能很大。因此存在一段時(shí)間的振蕩,這造成測(cè)量的誤差大，不能很精確。 2) 比較器的參考電平很方便，可以都自由加，,否則不能正常工作。 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 MSP430F149單片機(jī)中集成了14路12位A/D轉(zhuǎn)換，其中8路屬于外部的信號(hào)轉(zhuǎn)換，3路是對(duì)內(nèi)部參考電壓的檢測(cè)轉(zhuǎn)換，1路是接溫控的傳感電壓轉(zhuǎn)換，每一路轉(zhuǎn)換都有一個(gè)可控制的轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器，而且參考電平和時(shí)鐘源都是可選擇的，可以外部提供的。 程序設(shè)計(jì)流程圖圖41 主程序結(jié)構(gòu)流程圖本程序采用軟件為IAR公司對(duì)MSP430系列的C語言開發(fā)，它與標(biāo)準(zhǔn)C語言兼容程序高，開發(fā)調(diào)試的集成環(huán)境和人機(jī)界面良好。主程序流程圖如圖41：1）主程序：主程序主要用于系統(tǒng)初始化， 判斷是否符合用水條件。經(jīng)比較、判斷后，才執(zhí)行相應(yīng)的開啟、關(guān)斷、顯示等功能。2）兩個(gè)外部中斷子程序：一個(gè)外部中斷子程序是由插卡動(dòng)作觸發(fā)。 這個(gè)中斷服務(wù)程序包括IC卡密碼的認(rèn)證、卡中可用水量的讀入及不同條件下相應(yīng)的處理動(dòng)作； 另一個(gè)外部中斷子程序是用于耗水檢測(cè)。 水表葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)柵格，就觸發(fā)一次中斷，實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)，從而可進(jìn)行耗水量的計(jì)算。3）其它功能子程序：其它功能子程序包括電源監(jiān)控子程序、 聲音報(bào)警子程序、LCD液晶顯示子程序等。 每個(gè)子程序都負(fù)責(zé)一個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)。 智能水表的程序源代碼 根據(jù)課題的主要內(nèi)容和任務(wù)目標(biāo)，源代碼附錄3結(jié)論與謝辭 本文以功耗低，體積小，成本低的MSP430F149單片機(jī)為智能水表的主控芯片，設(shè)計(jì)一款具有讀卡功能、可顯示剩余水輪轉(zhuǎn)數(shù)、插一次卡剩余轉(zhuǎn)數(shù)增加200、水輪每轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)數(shù)減一等功能符合課題要求的超低功耗接觸式IC卡水表，以達(dá)到精確測(cè)量控制用水的目的，相信在實(shí)踐中加以改進(jìn)會(huì)有很好的應(yīng)用。 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束了，在這三年期間，我學(xué)到了許多相關(guān)電子的知識(shí)，也了解了一些基本的設(shè)計(jì)思路與方法。因而，我運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)來構(gòu)思完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從中也可以體驗(yàn)到自己的專業(yè)知識(shí)的積累度和能力，使自己能夠從中得到鍛煉與提高，為自己以后的就業(yè)實(shí)踐埋下一個(gè)好些的鋪墊。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我實(shí)習(xí)時(shí)完成的，在此我要感謝一位朋友對(duì)我的幫助，同時(shí)也感謝在學(xué)校里負(fù)責(zé)帶我們的余紅娟老師，因?yàn)槭撬o我們提供的這次機(jī)會(huì)。在設(shè)計(jì)期間，我通過查閱大量有關(guān)資料，通過與同學(xué)相互交流學(xué)習(xí)，同時(shí)還有余老師指導(dǎo)，使自己在實(shí)習(xí)期間能夠充分利用時(shí)間去完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。固然也有自己不少的心血與努力。俗語道：“一份耕耘，一份收獲”，我也學(xué)會(huì)了很多有關(guān)智能水表的知識(shí)及其相關(guān)的設(shè)計(jì)電路與流程，使自己的專業(yè)知識(shí)能夠豐富起來，同時(shí)我也感覺到自己的專業(yè)知識(shí)還非常的不足，經(jīng)歷了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的相關(guān)知識(shí)也有了較大的提高。在整個(gè)設(shè)計(jì)期間，我懂得了許多，也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和自學(xué)的能力，增強(qiáng)了對(duì)自己工作能力的信心，從而使我充分體會(huì)到了在探索時(shí)的艱難和完成時(shí)的快樂。相信這對(duì)我以后的不論是學(xué)習(xí)工作還是生活都會(huì)有相當(dāng)重要的作用和幫助。在此，我再一次感謝我的那位朋友，我的同學(xué)們，還有余紅娟老師，感謝他們對(duì)我的指導(dǎo)與幫助，使我能夠從中學(xué)到很多的課內(nèi)外知識(shí)，也讓提高了自己的某些個(gè)人能力。參考文獻(xiàn)[1]期刊論文 李采超．殳國(guó)華．張士文 基于MSP430單片機(jī)的接觸式IC卡水表設(shè)計(jì) 電工技術(shù) 2008[2]期刊論文 王云平．任力．李朝東．邵定國(guó) 基于MSP430單片機(jī)的新型智能IC卡水表 機(jī)械工程師 2005[3] MSP430F149單片機(jī)及其應(yīng)用研究 株洲工學(xué)院學(xué)報(bào) [4]期刊論文 吳志成．肇啟明．馬步青．郭紅軍 國(guó)內(nèi)智能化水表的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展方向 中國(guó)給水排水 2003[5]期刊論文 王云平．任力．李朝東 基于MSP430單片機(jī)在新型智能水表開發(fā)中的應(yīng)用 計(jì)量技術(shù) 2005[6]陳小忠 MSP430單片機(jī)的開發(fā)及應(yīng)用 西安郵電學(xué)院63 710061 [7]楊雪巖 基于MSP430單片機(jī)的電子式水表設(shè)計(jì) 濟(jì)南大學(xué)控制工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用 2006[8]郭三刺．王曉侃．王蕾．孫忠良．郭艷麗 一種基于MSP430智能IC卡淋浴控制器的設(shè)計(jì)與研究工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置 2010附件清單附件1. 原理圖附件2. PCB圖附件3. 程序源代碼 附件1. 原理圖附件2. PCB圖附件3. 程序源代碼①Flash_Operation://******************************************************************************include /****************擦除信息斷數(shù)據(jù)*************************/void info_flash_erase(unsigned char *erase_address){ FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN4。 FCTL1 = FWKEY + ERASE。 FCTL3 = FWKEY。 *erase_address = 0xFF。}/**********將RAM區(qū)數(shù)據(jù)copy至Flash信息段***************/void info_flash_copy(unsigned char *source_address,unsigned char *target_address,unsigned int flash_length){ unsigned int i。 FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN4。 FCTL3 = FWKEY。 FCTL1 = FWKEY + WRT。 for (i=0。 iflash_length。 i++) { *target_address++ = *source_address++。 // Write value to flash } FCTL1 = FWKEY。 // Clear WRT bit FCTL3 = FWKEY + LOCK。 }/**********連續(xù)寫數(shù)據(jù)至Flash信息段*****************/void info_flash_write(unsigned char target,unsigned char *target_address,unsigned int flash_length){ unsigned int i。 FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN4。 FCTL3 = FWKEY。 FCTL1 = FWKEY + WRT。 for (i=0。 iflash_length。 i++) { *target_address++= target。 // Write value to flash } FCTL1 = FWKEY。 // Clear WRT bit FCTL3 = FWKEY + LOCK。}/**********將Flash信息段數(shù)據(jù)copy至RAM區(qū)************/void flash_to_ram_copy(unsigned char *source_address,unsigned char *target_address,unsigned int length){ unsigned int i。 for (i=0。 ilength。 i++) { *target_address++= *source_address++。 }}/***************數(shù)據(jù)從A段copy 至B段**************/void infoA_to_infoB(void) { unsigned int i。 char *Flash_ptrA。 char *Flash_ptrB。 Flash_ptrA=(char *) 0x1080。 Flash_ptrB=(char *) 0x1000。 info_flash_erase((unsigned char *)0x1080)。 FCTL2 = FWKEY + FSSEL_1 + FN4。 FCTL3 = FWKEY。 FCTL1 = FWKEY + WRT。 for (i=0。 i128。 i++) { *Flash_ptrA++=*Flash_ptrB++ 。 // Write value to flash } FCTL1 = FWKEY。 // Clear WRT bit FCTL3 = FWKEY + LOCK。}/****主程序*****/void main(void){ unsigned char Data[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}。 //數(shù)據(jù)緩存區(qū) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD。 SCFQCTL=31。 //MCLK=32*ACLK=1024KHz,DCO+=0 SCFI0=0。 FLL_CTL0 |= XCAP18PF。 info_flash_write(0x11,(unsigned char *)0x1000,10)。 //從從0x1000開始連續(xù)寫10個(gè)字節(jié)0x11； info_flash_erase((unsigned char *)0x1000)。 //擦除B段數(shù)據(jù)（0x10000x1080） info_flash_copy((unsigned char *)amp。Data[0],(unsigned char *)0x1000,10)。 //將DAT