【導(dǎo)讀】用,MSP430F149單片機(jī)在中國(guó)也必定有光明的發(fā)展前景。換，DA轉(zhuǎn)換以及數(shù)碼管，矩陣鍵盤，蜂鳴器等外圍電路。主要是能實(shí)現(xiàn)電壓信。與工程和科研中,具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。很方便地進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和功能擴(kuò)展,能夠縮短開(kāi)發(fā)周期,降低開(kāi)發(fā)成本。現(xiàn)了該平臺(tái)各模塊的硬件電路。該平臺(tái)可以經(jīng)過(guò)適當(dāng)修改可應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)教學(xué)與科研、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

　　

【正文】 DS2HDSPU501f2g3e4d5COM9c8DP6b10a1DS4HDSPU501OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q198Q127Q136Q145Q155Q163Q172Q18U174HC573OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q198Q127Q136Q145Q155Q163Q172Q18U374HC573PDS1PDS2PDS3PDS4PDS5PDS6PDS7PDS8PDS1PDS2PDS3PDS4PDS5PDS6PDS7PDS8PDS1PDS2PDS3PDS4PDS5PDS6PDS7PDS8PDS1PDS2PDS3PDS4PDS5PDS6PDS7PDS8PDS1PDS2PDS3PDS4PDS5PDS6PDS7PDS8GNDGND12J1CON2PA00PA01PA02PA03PA04PA05PA06PA07PA00PA01PA02PA03PA04PA05PA06PA07唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 24 JTAG 下載線介紹 圖 39 JTAG下載口 硬件仿真采用 JTAG 下載線，因?yàn)?IAR 軟件支持 JTAG 下 載線在線調(diào)試，本設(shè)計(jì)是仿真器通過(guò) PC 機(jī)的并口仿真。如圖 39所示， JTAG 接口是一個(gè)十四引腳的雙排插座。 OE1A12Y118A24Y216A36Y314A48Y412VDD20GND10U2A HC244OE19A111Y19A213Y27A315Y35A417Y43U2BHC24411421531641751861972082192210231124122513J2DB2533KR16330R133KR3330R9330R15R21Res2330R7330R6330R533KR433KR1033KR833KR1133KR1233KR1433KR18Q1NPN103C1 GNDGND1 23 45 67 89 1011 1213 14JP1Header 7X233KR17200KR13Res2200KR2唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 25 USB 接口設(shè)計(jì) 3V3OUT6USBDM8USBDP7RSTOUT5RESET4XINT27XTOUT28EECS32EESK1EEDATA2TEST31AGND29GND9GND17PWREN10SI/WU11AVCC30VCC3VCC26VCCIO13D025D124D223D322D421D520D619D718RD16WR18TXE14RXF12FT1FT24512345USB1USBC3 104R23 1MGNDR24 27R25R2627R2710K1KR28R2915KD1GND12Y16MHzC433nFGNDGNDVCCR22470C2104GND+5v+5V+5VVCCP40P41P42P43P44P45P46P47P14P15P16P17 圖 310 USB模塊 如圖 310， FT245 芯片主要功能是進(jìn)行 USB 和并行 I/O 口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。一方面它可從主機(jī)接收 USB 數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為并行 I/O 口的數(shù)據(jù)流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面外設(shè)可通過(guò)并行 I/O 口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 USB 數(shù)據(jù)格式傳回主機(jī)。中間的轉(zhuǎn)換工作全部由芯片自動(dòng)完成。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 26 4 軟件設(shè)計(jì) 本章主要介紹具體程序的流程圖，一些具體程序模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 。這主要是設(shè)計(jì)思路的一個(gè)體現(xiàn)，在程序編寫前這是一個(gè)必要的環(huán)節(jié)，研究各個(gè)器件的用法，編程的具體方法和引腳定義等。 LED 閃爍程序設(shè)計(jì) 圖 41 LED閃爍程序框圖 程序說(shuō)明： P1OUT=0x00。 使 ，發(fā)光二極管亮，（低電平使發(fā)光二極管亮） for (i=0。i20200。i++) //再次循環(huán)延時(shí) P1OUT=0x01。 使 ，發(fā)光二極管滅，（高電平使發(fā)光二極管滅） 開(kāi)始 關(guān)看門狗，初始化時(shí)鐘 初始化 I/O 軟件消抖延時(shí) 點(diǎn)亮 LED 延時(shí) 熄滅 LED 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 27 這是一個(gè)最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，根 據(jù)給單片機(jī)的引腳置高低電平來(lái)實(shí)現(xiàn) LED 的亮和滅，用 for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。 LED 在實(shí)驗(yàn)和工業(yè)研發(fā)中有很頻繁的使用，可以起到指示和顯示作用。 這個(gè)設(shè)計(jì)可擴(kuò)展，在教學(xué)的過(guò)程中，可以根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)成不同頻率閃爍，不同顏色的流水燈，花樣燈等。 數(shù)碼管循環(huán)顯示 圖 42 數(shù)碼管程序框圖 程序說(shuō)明： unsigned char seg[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)與仿真的過(guò)程中，用的是共陰級(jí)數(shù)碼管，所以十六進(jìn)制代碼如上所示，如果換成共陽(yáng)極數(shù)碼管，代碼則為： unsigned char seg[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}。 數(shù)碼管循環(huán)顯示程序： 開(kāi)始 關(guān)看門狗，初始化時(shí)鐘 初始化 I/O 給數(shù)碼管附初值 0 循環(huán)顯示 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 28 for(i=0。i=9。i++) //循環(huán)變量 I從 0到 9循環(huán) P1OUT=seg[i]。 //按照循環(huán)變量 i的數(shù)值，取出相應(yīng)的數(shù)組元素 在設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，數(shù)碼管的學(xué)習(xí)是不可或缺的一部分。無(wú)論是大型研發(fā)還是小型設(shè)計(jì)，幾乎都要設(shè)計(jì)到顯示 功能，雖然 LCD 的使用越發(fā)普及，但是數(shù)碼管的地位仍然牢不可破，而且對(duì)初學(xué)者的編程思路有很大培養(yǎng)。 無(wú)論是電子時(shí)鐘的日期顯示，還是一些傳感器信號(hào)的采集顯示都會(huì)用到數(shù)碼管，數(shù)碼管廉價(jià)而且簡(jiǎn)單實(shí)用，適用于小型研發(fā)和教學(xué)過(guò)程以及初學(xué)者自學(xué)時(shí)使用。 ADC12 采集并輸出電壓信號(hào) 圖 43 ADC12數(shù)據(jù)采集程序框圖 程序說(shuō)明 : ADC12CTL0 |= ENC+ADC12SC , 設(shè)置轉(zhuǎn)換控制寄存器 ADC12CTL0， ENC=0x002使轉(zhuǎn)換允許位為 1，意味著可以啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，同時(shí) ADC12TL0中的低電平位可以被修改。 ADC12SC=0x001使采樣 /轉(zhuǎn)開(kāi)始 關(guān)看門狗，初始化時(shí)鐘 初始化 I/O 啟動(dòng) ADC12 轉(zhuǎn)換 模擬信號(hào)輸入 啟動(dòng) A D C 12 轉(zhuǎn)換 信號(hào)采集 數(shù)碼管輸出 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 29 換控制位為 1，如果采樣信號(hào) SAMPCON由采樣定時(shí)器產(chǎn)生（ SHP=1），則ASC12SC=1將產(chǎn)生一次轉(zhuǎn)換。 ADC12CTL0 = ADC12ON + SHT0_2 + REFON + REF2_5V 設(shè)置轉(zhuǎn)換控制寄存器 ADC12CTL0， ADC12ON=0x010，使 ADC12內(nèi)核工作SHT0_2=2*0x100，確定采樣周期為 4 tADC12CLK 4REFON=0x020，內(nèi)部參考電壓打開(kāi) REF2_5V=0x040，選擇內(nèi)部參考電壓發(fā)生器的電壓為 。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 30 5 仿真與調(diào)試 IAR 仿真軟件的使用 “ ” ，單擊菜單“ Project/Creat New Project”建立新項(xiàng)目 圖 51新建文件 C/main，然后單擊“ OK”按鈕，在接下來(lái)的對(duì)話框中選擇要存儲(chǔ)的 目錄和項(xiàng)目名稱 圖 52 選擇 main函數(shù) 5. 對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置。如下圖所示，在項(xiàng)目名稱上單擊鼠標(biāo)右鍵，在下拉菜單中單擊“ Options”。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 31 圖 53 屬性選擇 General OptionTargetDevice 項(xiàng)中選擇 CPU 的型號(hào)為“ MSPF149”。 圖 54 選型 DebuggerSetupDriver 項(xiàng)中選擇 Simulator。 圖 55 仿真選擇 ，單擊“ Make”圖標(biāo)按鈕，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行編譯和連接 圖 56 編譯 ，說(shuō)明程序編譯通過(guò)，可以進(jìn)行下一步的調(diào)試。 Linking Total number of errors： 0 Total number of warnings： 0 10. 將 .HEX 的文件下載到仿真軟件的單片機(jī)中 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 32 圖 57 proteus程序下載 PROTEUS 仿真 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了三個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)： LED 的閃爍、數(shù)碼管的循環(huán)顯示和 ADC 的應(yīng)用，主要是講解 MSP430F149 單片機(jī)的引腳 用法和一些基本的功能。 LED 實(shí)驗(yàn)仿真 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 33 圖 58 LED仿真 如圖 58所示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的是 LED 燈不斷閃爍的實(shí)驗(yàn)，這是很簡(jiǎn)單的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，目的是演示 LED 和 MSP430F149 引腳的使用。 5． 數(shù)碼管仿真 圖 59 數(shù)碼管仿真 如圖 59所示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)介紹的是數(shù)碼管的 0~9 循環(huán)顯示，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以擴(kuò)展出一系列的數(shù)碼管的顯示實(shí)驗(yàn)，能為很多顯示方面的設(shè)計(jì)提供開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 ADC12 仿真 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 34 圖 510 ADC模塊仿真 如圖 510 所示，這 是 ADC12 的一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)然后輸出的仿真，左邊的一個(gè)為可調(diào)電阻，阻值大小的改變從而數(shù)碼管輸出電壓值也隨之而改變。由于 MSP430F149 自帶 AD轉(zhuǎn)換芯片，所以不用外圍再設(shè)計(jì)別的 AD 芯片電路就能數(shù)顯模數(shù)轉(zhuǎn)換。 用 AD9 出 PCB 圖 ，用的是 A2圖紙，所以創(chuàng)建 PCB 時(shí)從 File菜單里選擇 PCB Board Wizard 選項(xiàng)來(lái)創(chuàng)建 PCB,如圖 511. 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 35 圖 511創(chuàng)建 PCB 2. PCB Board Wizard 是一個(gè) PCB向?qū)?，它比直接?chuàng)建的 PCB 操作起 來(lái)更方便，本設(shè)計(jì)原理圖比較復(fù)雜，所以 PCB 圖紙要求也比較大，本設(shè)計(jì)把默認(rèn)圖紙放大了一倍，以便能容下所有的封裝器件。此外，對(duì)板子的形狀和一些細(xì)節(jié)參數(shù)等也可以進(jìn)行設(shè)置。 圖 512 PCB生成向?qū)? 3. 創(chuàng)建完 PCB，需要將原理圖更新到 PCB，如圖 513，點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)”菜單下的第一個(gè)選項(xiàng)。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 36 圖 513 原理圖導(dǎo)入 PCB 4. 將原理圖導(dǎo)入 PCB 后，如圖 514 所示，