【文章內(nèi)容簡介】 立即上電，系統(tǒng)中電容所存儲的電荷來不及釋放，此時系統(tǒng)電壓不會下降到最低復(fù)位電壓，因而 MSP430不會產(chǎn)生上電復(fù)位，同時 RET/NMI管腳也沒有足夠的電平使 MSP430復(fù)位，這樣系統(tǒng)斷電后 MSP430F169 D/A 轉(zhuǎn)換 A/D 轉(zhuǎn)換 鍵盤 顯示 電 平 轉(zhuǎn) 換 電 路（ 到 5V） JTAG 仿真器 復(fù)位電路 晶 振 （ 32768和 8M） 供電電路 串口 VIII 立即上電， MSP430并沒有被復(fù)位。 為解決這個問題，可在本系統(tǒng)中增加一個二極管，這樣斷電后存儲在復(fù)位電容中的電荷就可以通過二極管釋放，從而加速電容放電，二極管的型號可取 IN4008。 （二） MSP430 3V到 5V的接口電路 MSP430的供給電壓是 3V， 本系統(tǒng)中有 5V的邏輯器件和數(shù)字器件在使用，即本系統(tǒng)中存在不同電源電壓邏輯器件的接口問題，具體存在如下三個問題： 第一是加到輸入和輸出引腳上的最大允許電壓的限制問題 。 第二是兩個電源間電流的互串問題 。 第三是必須滿足的輸入轉(zhuǎn)換門限電平問題。 器件對加到輸入腳或輸出腳的電壓通常是有限制的。這些引腳有二極管或分離元件接到 Vcc。如果接入的電壓過高 , 電流將會通過二極管或分離元件流向電源。 這些情況將引起數(shù)據(jù)丟失和元件損壞，另外用 5V的器件來驅(qū)動 3V的器件有很多不同情況 ,各種電路間的轉(zhuǎn)換電平也存在不同情況。驅(qū)動器必須滿足接收器的輸入轉(zhuǎn)換電平 ,并要有足夠的容限保證不損壞電路元件。 先羅列一些解決辦法： 輸入接口： （ 1） 分壓電阻輸入接口； 將 MSP430和電阻分壓來實現(xiàn)； （ 2） 晶體管輸入接口； （ 3） 運算放大器輸入接口； （ 4） ULN20xxA輸入接口； （ 5） 集成電路輸入接口； （ 6） 模擬輸入接口； 輸出接口： （ 1）晶體管輸出接口； （ 2）集成電路輸出接口； 另外，專用的電平轉(zhuǎn)換器如 SN74LVC4245可以用作雙向 I/O接口，它是一個 8Bit寬度的電平轉(zhuǎn)換器，可以將一個完整的 MSP430 I/O端口轉(zhuǎn)換為 5V。， （三）鍵盤電路，顯示功能 IX 為了便于人員操作，使儀器系統(tǒng)有良好的人機交互界面，本系統(tǒng)對 MSP430進(jìn)行了 LCD液晶顯示器及 44結(jié)構(gòu)矩陣式鍵盤擴展設(shè)計。 （四） 單片機與 PC機的串口通信設(shè)計 本系統(tǒng) 采用了 MAX3221EAE()和 5個 。而未采用 MAX232（ 5V）。串口電平轉(zhuǎn)換電路如下圖二所示。 圖二、串口電平轉(zhuǎn)換電路原理圖 （ 五 ）對所設(shè)計的電路系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào)試 （六）軟件的編寫用 C 語言實現(xiàn) 六、完成畢業(yè)設(shè)計所必須具備的條件及解決方法 工具書， MSP430F169 單片機 、 串口通信 、 PROTEL 軟件 、 計算機 、 相關(guān)實驗元器件等。 七、工作的主要階段、進(jìn)度與時間安排 3—— 4 周：寫開題報告，參加開題答辯。 5—— 6 周：查閱相關(guān)技術(shù)資料，熟悉單片機語言。 7—— 8 周：英文翻譯。 9—— 10 周：硬件設(shè)計與資料搜集。 11—— 12 周：設(shè)計程序。 13—— 14 周：程序調(diào)試與修改。 15—— 16 周：寫畢業(yè)論文。 八、指導(dǎo)教師審查意見 X 長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師審查意見 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )題目 指導(dǎo)教師 職 稱 評審日期 評審參考內(nèi)容：畢業(yè)論文 (設(shè)計 )的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)論文 (設(shè)計 )是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 評審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 評定成績（百分制）： _______分 XI 長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評語 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )題目 評閱教師 職 稱 評閱日期 評閱參考內(nèi)容：畢業(yè)論文 (設(shè)計 )的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)論文 (設(shè)計 )是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 評語： 評閱教師簽名： 評定成績（百分制）： _______分 XII 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄及成績評定 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )題目 答辯時間 年 月 日 ～ 時 答辯地點 一、答辯小組組成 答辯小組組長： 成 員： 二、答辯記錄摘要 答辯小組 提問（分條摘要列舉） 學(xué)生 回答情況評判 三、答辯小組對學(xué)生答辯成績的評定 （百分制） ： _______分 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )最終成績評定 (依據(jù)指導(dǎo)教師評分、評閱教師評分、答辯小組評分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評分的相關(guān)規(guī)定 ) 等級 (五級制 )： _______ 答辯小組組長 (簽名 ) ： 秘書 (簽名 )： 年 月 日 院 (系 )答辯委員會主任 (簽名 )： 院 (系 )(蓋章 ) XIII 基于 MSP430F169 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 生： 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)老師： 電子信息學(xué)院 【摘要】 MSP430系列單片機是美國德州儀器 (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器 (Mixed Signa1 Processor)，為電池供電測量應(yīng)用提供了最終解決方案。作為混合信號和數(shù)字技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者， TI創(chuàng)新生產(chǎn)的 MSP430，使系統(tǒng)設(shè)計人員能夠在保持獨一無二的低功率的同時同步連接至模擬信號、數(shù)字組件和傳感器。 本系統(tǒng) 以 MSP430單片機為核心，用點陣式液晶顯示芯片 LCD12864完成液晶顯示功能，用 TPS76330作為電源轉(zhuǎn)換芯片來為 MSP430單片機提供電源 ，采用 44矩陣鍵盤作為人機交互接口，在模擬信號采集和輸出模塊中運用 TI公司生產(chǎn)的 OPA333零漂移運算放大器，產(chǎn)品實現(xiàn)了高精度、微功耗以及微小型封裝的完美組合，對模擬信號進(jìn)行前置濾波放大，減小無用信號的干擾，提高了穩(wěn)定性。本系統(tǒng)設(shè)有仿真器接口即JTAG接口，方便對系統(tǒng)進(jìn)行在線編程。本系統(tǒng)采用 MAX3221EAE()或 SP3220作為串口芯片來完成單片機與 PC機的串口通信， 使用 Protel99SE完成硬件電路的設(shè)計，使用IAR Embedded Workbench C語言程序。 本系統(tǒng)不僅可以用于實驗室的建設(shè)，方便電子愛好者對 MSP430單片機的學(xué)習(xí)，還可以作為開發(fā)板，為電子技術(shù)人員提供一個很好的開發(fā)平臺，提高對電子儀器儀表的開發(fā)的可能性。 【關(guān)鍵字】 ： MSP430 單片機， OPA333， JTAG 仿真器， MAX3221EAE（ SP3220）串口芯片， TPS76330。 XIV 【 Abstract 】 The MSP430 MCU is pushed toward market in 1996 of a kind of 16 ultralowpower mixed signal processor by the Texas Instrument(TI)， which provides the ultimate solution for batterypowered measurement applications. Using leadership in both mixedsignal and digital technologies, TI has created the MSP430 which enables system designers to simultaneously interface to analog signals, sensors and digital ponents while maintaining unmatched low power. The core part of this system is a MSP430 singlechip puter. It uses LCD12864 to plete function of display. TPS76330 is used as a powerconversion chip for MSP430 MCU to provide power ( V). It uses 4 4 matrix keyboard as interactive interface. In the analog signal acquisition and output module, this system uses the production of TI39。s OPA333 which is zero drift operational amplifier. OPA333 is bined with highprecision product, micropower consumption and small package. OPA333 enlarges analog signal and reduces unwanted signal interference improving the stability. The simulation of the system interface is JTAG interface. It is Convenient to program online. The system uses MAX3221EAE () as a serial chip to plete the MCU and PC39。s serial munication. The system uses Protel99SE to finish the design of the hardware circuit and uses IAR Embedded Workbench to design C language for all modules. This system not only can be used for the construction of the laboratory for Elovers to learn MSP430 MCU easily, but also can be used as development board which provide a good development platform for electronic technology staff. It enhances the possibility of the development of electronic instrumentation. 【 Keywords 】 MSP430 MCU, OPA333, JTAG Emulator, MAX3221EAE(SP3220) serial chip, TPS763 緒論 第 1 頁 （共 45 頁） 基于 MSP430F169 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 第一章 緒論 研究背景及其目的意義 近年來，數(shù)據(jù)采集及其應(yīng)用受到了人們越來越廣泛的關(guān)注，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也有了迅速的發(fā)展，它可以廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)起始于 20 世紀(jì) 50 年代， 1956 年美國首先研究了用在軍事上的測試系統(tǒng)，目標(biāo)是測試中不依靠相關(guān)的測試文件，由非成熟人員進(jìn)行操作，并且測試任務(wù)是由測試設(shè)備高速自動控制完成的。由于該種數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)具有高速性和一定的靈活性，可以滿足眾多傳統(tǒng)方法不能完成的數(shù)據(jù)采集和測試任務(wù)，因而得到了初步的認(rèn)可。大概在 60 年代后期，國內(nèi)外就有成套的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)多屬于專用的系統(tǒng)。 20 世紀(jì) 70 年代后期，隨著微型機的發(fā)展，誕生了采集器、儀表同計算機溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動檢測儀表和專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因而獲得了驚人的發(fā)展。從 70 年代起，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展過程中逐漸分為兩類，一類是實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一類是工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 20 世紀(jì) 80 年代隨著計算機的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展，開始出現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)采集與自動測試系統(tǒng)。該階段