【正文】 綜合比較以上幾種電源電路方案，根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)選擇采用低電壓差線形穩(wěn)壓芯片（LDO）TPS76330，該芯片的輸出電壓為 ，輸出電流為150mA。電源模塊效率高(一般大于 85%)，輸入電壓范圍較寬，輸出功率大，使用方便，電磁干擾小。表 41 4 種電源設(shè)計(jì)方案比較 比較項(xiàng)目優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)低壓差線性溫壓器所需外部元件數(shù)目少，使用方便，成本低，紋波小，無電磁干擾。 【 方案四 】：利用電阻分壓利用電阻分壓是最簡單的辦法，其原理如圖 44 所示。用戶只需要加很少的外圍元件即可使用。如采用開關(guān)電源，例如LT1530，則效率可以達(dá)到 85% ～ 90%，功耗只有 2W 左右。有一些 LDO 芯片還自帶有電源管理功能，可以工作在節(jié)電模式。在這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，很大部分的功耗會發(fā)生在那個(gè)主要的電壓調(diào)整管身上，這是產(chǎn)生芯片主要功耗的地方( 其他電路相對較小很多)。在保證輸出穩(wěn)定電壓情況下，輸入電壓與輸出之間有著較小的電壓差。面對低電壓電源的需求，許多電源芯片公司推出了低壓差線形穩(wěn)壓器 LDO（Low Dropout Regulator）。 電源電路的設(shè)計(jì) MSP430 系列的典型工作電壓是 ，而目前一個(gè)系統(tǒng)中的主電源電壓常常是 5V。用復(fù)位芯片，雖然可靠性更高，但是造價(jià)高。方案四、用一復(fù)位芯片進(jìn)行復(fù)位。方案二、在（1）的基礎(chǔ)上再接 的電容,電容的一端接地,可以使復(fù)位更加可靠。這些引腳由二極管或分離元件接到Vcc ，為了避免元器件的損壞和數(shù)據(jù)的丟失，采用專用的電平轉(zhuǎn)換器SN74LVC4245A芯片，它是一個(gè)8bit寬度的雙向I/O 電平轉(zhuǎn)換器，BUS_ ，BUS_ A為5V數(shù)據(jù)連接芯片，其中DIR決定數(shù)據(jù)方向。SP3220 芯片體積小且省電。這顆放大器可以使用單電源或雙電源操作，電壓范圍從 到 。如溫度和音頻信號。LCD1286412(黃色背光)是一款具有 4 位/8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字、方便的操作指令，可構(gòu)成全文人機(jī)交互圖形界面。關(guān)斷電流為 1uA。電源模塊是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的重要組成部分，直接影響系統(tǒng)的精度和可靠性，輸出質(zhì)量高、穩(wěn)壓效果好、高效率和微功耗、可靠性強(qiáng)、微型化等是其設(shè)計(jì)原則。MSP430F169 具有豐富的片內(nèi)外設(shè)，是一款性價(jià)比極高的單片機(jī)，利用它作系統(tǒng)的控制核心，不僅極大地簡化了系統(tǒng)硬件電路，還大大提高了系統(tǒng)的性價(jià)比。主程序?qū)纹瑱C(jī)進(jìn)行初始化，定義單片機(jī)時(shí)鐘和輸入輸出端口設(shè)置等工作。晶振電路部分晶振電路中提供了高速和低速兩個(gè)晶振電路，可給單片機(jī)內(nèi)部的不同模塊輸出 3 種不同頻率的時(shí)鐘。仿真電路部分 因本系統(tǒng)使用的 MSP430F169 單片機(jī)是 FLASH 型。用的 MAX3221EAE 串口芯片，能很方便的與微機(jī)和外設(shè)等進(jìn)行串口通信。復(fù)位電路部分用來對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位電路給系統(tǒng)調(diào)試帶來方便。2 總體設(shè)計(jì)分析 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)框圖（如圖 21）MSP430F169D/A 轉(zhuǎn)換A/D 轉(zhuǎn)換鍵盤顯示電平轉(zhuǎn)換電路（3V 到 5V）JTAG仿真器復(fù)位電路晶振（32768和 8M）供電電路串口圖 21 硬件系統(tǒng)框圖 硬件系統(tǒng)框圖中各部分描述電源部分為整個(gè)系統(tǒng)模塊提供所需電源，和基于 89C51 單片機(jī)系列所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)不一樣的是，本系統(tǒng)各個(gè)器件所需電壓為 。在工程設(shè)計(jì)中，有諸多變量，排量和壓力是其兩個(gè)最重要的參數(shù)。這就需要通過自動或手動復(fù)位來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)镃語言不同于匯編，匯編一條指令的執(zhí)行時(shí)間很容易根據(jù)指令周期算出來，對于C語一言還需要測試。對于將要擴(kuò)展的外圍模塊，應(yīng)了解其典型應(yīng)用電路，以便進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。要知道存儲空間是什么結(jié)構(gòu)的，是馮一紐曼結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù)、代碼的地址數(shù)據(jù)線是復(fù)用的)還是哈佛結(jié)構(gòu)(地址數(shù)據(jù)線是分開的),數(shù)據(jù)、代碼存放特點(diǎn)、方式等。對于MSP430 系列而言，由于引入了 FLASH 型程序存儲器和 JTAG 技術(shù)，不僅使開發(fā)工具變得簡便，而且價(jià)格也相對低廉，并且還可以實(shí)現(xiàn)在線編程。這也就是為什么 MSP430 系列產(chǎn)品和其中功能部件迅速增加的原因。而 MSP430 系列單片機(jī)在低功耗方面的優(yōu)越之處，則是 89C51 系列不可比擬的。而 MSP430 單片機(jī)是 16 位的單片機(jī)，采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，只有簡潔的 27 條內(nèi)核指令，大量的指令則是模擬指令；眾多的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運(yùn)算。這種方式只需要一臺 PC 機(jī)和一個(gè) JTAG 調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。其中，看門狗可以使程序失控時(shí)迅速復(fù)位；模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可以設(shè)計(jì)為 A/D轉(zhuǎn)換器；16 位定時(shí)器（Timer_A 和 Timer_B）具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、PWM 等；有的器件更具有可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址訪問的串行通信接口，可方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用；具有較多的并行端口，最多達(dá) 6*8 條 I/O 口線；PP2 端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入；12/14 位硬件 A/D 轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率，最高可達(dá)200kbps，能滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；能直接驅(qū)動液晶多達(dá) 160 段；實(shí)現(xiàn)兩路的 12 位 D/A 轉(zhuǎn)換；硬件 I2C 串行總線接口，實(shí)現(xiàn)存儲器串行擴(kuò)展；以及為了增加數(shù)據(jù)傳輸速度，而采用直接數(shù)據(jù)傳輸（DMA）模塊。如果晶體振蕩器在用作 CPU 時(shí)鐘 MCLK 時(shí)發(fā)生故障，DCO 會自動啟動，以保證系統(tǒng)正常工作。在系統(tǒng)中共有一種活動模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0LPM4） 。有的使用一個(gè)晶體振蕩器（32768Hz） ，有的使用兩個(gè)晶體振蕩器（一個(gè)為 32768Hz，另一個(gè)為高頻振蕩器） 。首先，MSP430系列單片機(jī)的電源電壓采用的是 電壓。16 位的數(shù)據(jù)寬度、125us 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實(shí)現(xiàn)乘加）相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法（如 FFT 等） 。為實(shí)現(xiàn)低功耗, 應(yīng)盡可能多地將片外器件集成于同一個(gè)片上, 這樣便于一同暫停、一同休眠或部分運(yùn)行。④普遮使用混合信號(數(shù)字一模擬)相混合集成技術(shù)；用CMOS工藝將數(shù)字和模擬電路集成于同一個(gè)片上的技術(shù)已經(jīng)成熟, 有力地削減了片外的附加器件, 提高了性能和縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。 （3）產(chǎn)品更新速度快，開發(fā)時(shí)間短，希望開發(fā)工具簡單、廉價(jià)、功能完善，特別是仿真工具要有延續(xù)性，能適應(yīng)多種 MCU，以免重復(fù)投資，增加開發(fā)費(fèi)用。綜觀單片機(jī)的發(fā)展，以應(yīng)用需求為目標(biāo)，市場越來越細(xì)化，充分突出以“單片”解決問題，而不像多年前以 MCS51/96 等處理器為中心，外擴(kuò)各種接口構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)。在單片機(jī)家族的眾多成員中，雖然 MSP430系列單片機(jī)推出時(shí)間不是很長，但由于其卓越的性能，在短短幾年時(shí)間里發(fā)展極為迅速，應(yīng)用也日趨廣泛。由于單片機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用，世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機(jī)。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。本系統(tǒng)采用MAX3221EAE()或SP3220 作為串口芯片來完成單片機(jī)與 PC機(jī)的串口通信，使用Protel99SE完成硬件電路的設(shè)計(jì)，使用IAR Embedded Workbench 。七、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排八、指導(dǎo)教師審查意見基于 16 位單片機(jī) MSP430F169 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 生：指導(dǎo)老師：【摘要】MSP430系列單片機(jī)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 Proessor)，為電池供電測量應(yīng)用提供了最終解決方案。（四）單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用了 MAX3221EAE() 的電解電容。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。第三是必須滿足的輸入轉(zhuǎn)換門限電平問題。五、主要研究內(nèi)容需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路本系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)框圖如下圖一：MSP430F169D/A 轉(zhuǎn)換A/D 轉(zhuǎn)換鍵盤顯示電平轉(zhuǎn)換電路（3V 到 5V）JTAG仿真器復(fù)位電路晶振（32768和 8M）供電電路串口圖一、 16位單片機(jī)MSP430F169的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（一）具有上電復(fù)位功能 由于MSP430 具有極低的功耗，如果系統(tǒng)斷電后立即上電，系統(tǒng)中電容所存儲的電荷來不及釋放，此時(shí)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(shí) RET/NMI管腳也沒有足夠的電平使 MSP430復(fù)位，這樣系統(tǒng)斷電后立即上電，MSP430并沒有被復(fù)位。單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以 MSP430 單片機(jī)為基礎(chǔ)上擴(kuò)展，使其能更方便地運(yùn)用于各種系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高系統(tǒng)的性能技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。特別是沿海地區(qū)的玩具廠等生產(chǎn)產(chǎn)品多數(shù)用到單片機(jī)，并不斷地輻射向內(nèi)地。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機(jī)外圍接一點(diǎn)簡單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來完成。它是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出端口 （I/O）等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。1986 年在上海召開了全國首屆單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用交流會，有的地區(qū)還成立了單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用 協(xié)會，那是全國形成的第一次高潮。然而，MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè) 16 位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機(jī)，在 1996 年問世，由于它具有極低的功耗、豐富的片內(nèi)外設(shè)和方便靈活的開發(fā)手段，已成為眾多單片機(jī)系統(tǒng)中一顆耀眼的新星，受到國內(nèi)廣大科技人員的歡迎。要查閱資料必須借助學(xué)校圖書館和長江大學(xué)維普網(wǎng)站、萬方數(shù)據(jù)庫以及和相關(guān)導(dǎo)師的指導(dǎo)。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )題 目：基于 16 位單片機(jī) MSP430F169 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 生： XX 學(xué)院(系)： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 時(shí) 間：目 錄目 錄 ...........................................................................................................................II長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 ......................................................III畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 開題報(bào)告 ............................................................................................V【摘要】 ....................................................................................................................XV【 ABSTRACT 】 ...................................................................................................XVI1 緒 論 ........................................................................................................................1 單片機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .............................................................................1 本文的主要工作內(nèi)容 ..........................................................................................52 總體設(shè)計(jì)分析 ..........