【正文】 這些也是我們?nèi)松械膶氋F的經(jīng)歷。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想對(duì)超低功耗、微型便攜式的智能化檢測(cè)儀表的研究和開(kāi)發(fā)具有一定參考意義。 結(jié)束語(yǔ)隨著功能強(qiáng)大的高速微處理器的出現(xiàn)，許多的采集各種數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都將部分的硬件功能轉(zhuǎn)移到軟件上來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低硬件設(shè)計(jì)的難度。采用CMOS芯片組成的智能儀器可以采干電池供電，從根本上解決了市電工頻干擾問(wèn)題，且使儀器小型化，便于攜帶。整個(gè)系統(tǒng)包含模擬部分和數(shù)字部分，數(shù)字部分是重點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性很好，功耗低，精度高，集成度高。圖形上出現(xiàn)波紋，但整個(gè)趨勢(shì)一直趨于比較平緩放電的狀態(tài)。功能：，并打開(kāi)串口 ，光標(biāo)始終顯示在最后一行 ，向指定串口發(fā)送數(shù)據(jù) ，無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)，不接收，修改地址,也可打開(kāi)已保存數(shù)據(jù)文件,可修改通訊參數(shù),如波特率 ,如串口號(hào),波特率等 ： 串口助手界面圖（2）EXCEL繪制曲線圖Microsoft Excel是微軟公司的辦公軟件Microsoft office的組件之一，是由Microsoft為Windows和Apple Macintosh操作系統(tǒng)的電腦而編寫(xiě)和運(yùn)行的一款試算表軟件。復(fù)位 END 上位機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)（1） 串口助手串口調(diào)試助手，支持常用的300115200bps波特率，能設(shè)置校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位和停止位，能以ASCII碼或十六進(jìn)制接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)或字符（包括中文），可以任意設(shè)定自動(dòng)發(fā)送周期,并能將接收數(shù)據(jù)保存成文本文件，能發(fā)送任意大小的文本文件。P6OUT MOV 00H,amp。P5DIR 00H,amp。P4DIR。 0FFH,amp。P2DIR。P1IES。P1DIR。 00H,amp。禁止接受中斷 0FFH,amp。禁止使能USART0 SWRST,amp。關(guān)閉串口 00H,amp。P1IES。P1OUT 00H,amp。U1TCTL 。開(kāi)始發(fā)數(shù) MOV 10H,P5OUT。空寫(xiě)，啟動(dòng)擦除 200H,R6 1FFFFH,R6 JL CC 10000H,R6。擦除的起始地址CC MOV FWKEY+ERASE,amp。P1IFG BIC SCG1+SCG0+OSCOFF+CPUOFF,0(SP) BIS GIE+SCG0+CPUOFF,0(SP） 。, UTXIFG1+URXIFG1,amp。U1CTL。調(diào)整 UTXE1,amp。波特率為115200 00H,amp。U1CTL SSEL1+SSEL0,amp。P5OUTKZXD1 RETI 串口通信1） 串口初始化流程圖： 設(shè)置工作模式設(shè)置波特率允許串口中斷低功耗模式 串口初始化流程圖單片機(jī)接到發(fā)送數(shù)據(jù)的命令后，便開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，每發(fā)送一次便判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢，若沒(méi)有發(fā)送完，則使發(fā)送的地址加一，進(jìn)行下一次的數(shù)據(jù)發(fā)送；若發(fā)送完畢，則關(guān)閉串口并禁止串口中斷，整個(gè)程序結(jié)束。TBCTL MOV 00H,R15 BIC SCG1+SCG0+OSCOFF+CPUOFF,0(SP) BIS GIE+SCG0+CPUOFF,0(SP) 。TBCCTL0 。ADC12CTL0 設(shè)置TBINITB1 MOV TBCLR+TBSSEL1,amp。ADC12CTL1。P1SEL初始化AD BIC ENC,amp。INITA1 MOV OUTMOD_7,amp。TACTL 。然后判斷16通道是否都已采集完成,若沒(méi)有便中斷返回并等待下一次的TA中斷；若已采集完16通道，則中斷返回并關(guān)TA。P10OUT 10000H,R6 MOV 00H,R5 MOV 04H,R12 MOV 00H,R15 EINT。P7OUT 0FFH,amp。P6OUT 07H,amp。 00H,amp。 00H,amp。P3DIR。 00H,amp。,， 00H,amp。P1OUT 019H,amp。晶振中斷標(biāo)志delay1 MOV 500H,R4。P1SEL。P8OUT BIS SCG0+OSCOFF,SR 。WDTCTL 。 Progam Start。設(shè)置好各個(gè)端口的功能，比如哪些端口設(shè)置為中斷的輸入口，哪些設(shè)置為外部模塊。4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)包括主程序和中斷服務(wù)程序。這是一個(gè)完整的板級(jí)全方位電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它包含了電路原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)(包含印制電路板自動(dòng)布線)、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電子表格生成等功能。~6V的供電范圍（Vcc）；與計(jì)算機(jī)接口的引腳R1IN和T1OUT上的電平分別為177。由于本系統(tǒng)只需要每1分鐘對(duì)16通道的信息進(jìn)行采集，不需要高頻率的數(shù)據(jù)采集，所以可以使用內(nèi)部的晶振，無(wú)需外接晶振。MCLK(主系統(tǒng)時(shí)鐘) MCLK可由軟件選擇來(lái)自LFXT1CLK、XT2CLK、DCOCLK三者之一，然后經(jīng)過(guò)1，2，4，8分頻得到。XT2CLK 由標(biāo)準(zhǔn)晶體或陶瓷諧振器產(chǎn)生,外接450KHZ~8MHZ時(shí)鐘信號(hào)源。正是由于3種不同頻率的時(shí)鐘輸出給不同的模塊，才使得整個(gè)系統(tǒng)超低功耗成為可能。 單片機(jī)部分設(shè)計(jì)中采用的是MSP430XG461X系列單片機(jī)，它是一個(gè)16位的、具有精簡(jiǎn)指令集、超低功耗的混合型單片機(jī)，能滿足系統(tǒng)低功耗和方便攜帶的要求。根據(jù)虛短虛斷的原理3兩管腳的電壓相等,所以1管腳的電壓值與3相同，即V1=VOUT。電壓和電流都是模擬量，要想變?yōu)閱纹瑱C(jī)能識(shí)別的數(shù)字量，需要進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。CD4067是16通道的模擬開(kāi)關(guān)。 模擬開(kāi)關(guān)： 模擬開(kāi)關(guān)電路連接圖 8路滿量程的電池放入電量記錄儀中，必須使用模擬開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行通道間的轉(zhuǎn)換。R1～R8為放電電阻，由于電阻會(huì)隨著溫度的變化而變化，所以需要精度較高的電阻，所以R9～R16選擇低溫漂高精度電阻，低溫漂電阻，是指阻值隨溫度變化小的電阻。LP2985將電池電壓轉(zhuǎn)換為VEE為多路模擬開(kāi)關(guān)CD4067供電；LP2987的兩路輸出VDD和VCC分別為MAX232和運(yùn)放OPA2340供電。：MSP430FG4618串行通信電路PC機(jī)電源管理系統(tǒng)模擬部分 總體設(shè)計(jì)框圖 模擬部分模擬部分的作用主要是采集、調(diào)理模擬信號(hào)，接受由模擬開(kāi)關(guān)采集傳送過(guò)來(lái)的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)理后傳送到MSP430FG4618片內(nèi)集成的ADC實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。該器件符合TIA/EIA232F標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS電平。當(dāng)C=l時(shí)，無(wú)論地址碼如何變化，所有通道均被禁止；而當(dāng)C=0時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)處于正常工作狀態(tài)。O/I口代表開(kāi)關(guān)的公共端口，它等效一個(gè)單刀多位開(kāi)關(guān)。 4KB RAM 模擬開(kāi)關(guān) CD4067是單16路(單刀16位)模擬開(kāi)關(guān)，各開(kāi)關(guān)由外部輸入二進(jìn)制的地址碼A、B、C、D來(lái)切換。92KB+256B Flash Memory, 4KB RAM — MSP430FG4617： —同步SPI — 增強(qiáng)的UART支持波特率自適應(yīng) 活動(dòng)模式:350μA at 1 MHz, V對(duì)于OPT型和ROM型的器件是使用仿真器開(kāi)發(fā)成功之后再燒寫(xiě)或者掩膜芯片；對(duì)于FLASH型則有十分方便的開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境，因?yàn)槠骷瑑?nèi)有JTAG調(diào)試接口，還有可電擦除的FLASH存儲(chǔ)器，因此采用先下載程序到FLASH內(nèi)，再在器件內(nèi)通過(guò)軟件控制程序的運(yùn)行，由JTAG接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計(jì)者調(diào)試使用的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 （6）豐富的片上外圍模塊：MSP430系列單片機(jī)的各成員都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)；它們分別是看門狗（WDT）、模擬比較器A、定時(shí)器A（Timer_A）、定時(shí)器B（Timer_B）、串口0、1（USART0、1）、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、10 位/12位ADC、IIC總線直接數(shù)據(jù)存?。―MA）、端口O（P0）、端口1~6（P1~P6）、基本定時(shí)器（Basic Timer）等的一些外圍模塊的不同組合。在等待方式下，在節(jié)電方式下。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。 （4）超低功耗：MSP430單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷杭办`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處：首先，～。 （2）在運(yùn)算速度方面：MSP430系列單片機(jī)能在8MHz晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)125ns的指令周期。二是從外圍模塊來(lái)說(shuō)，增加了I2C、DMA、DAC12和SVS等模塊。BOOTSTRAP具有很高的保密性，口令可達(dá)到32個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。MSP430系列由于具有Flash存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)調(diào)試及實(shí)際應(yīng)用上都表現(xiàn)出較明顯的優(yōu)點(diǎn)。隨著Flash技術(shù)的迅速發(fā)展，TI公司也將這一技術(shù)引入MSP430系列中。它的許多重要特性，如：片內(nèi)串行通信接口、硬件乘法器、足夠的I/O引腳等，只有33X系列才具備。EPROM型的價(jià)格昂貴，運(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄，主要用于樣機(jī)開(kāi)發(fā)。本設(shè)計(jì)所選擇的系統(tǒng)芯片為MSP430FG4618，下面便對(duì)MSP430系列芯片進(jìn)行詳細(xì)的介紹：MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器（TI）1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器(Mixed Signal Processor)，稱之為混合信號(hào)處理器，主要是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單片”解決方案，從而實(shí)現(xiàn)電路體積的盡可能微小化[20]。實(shí)現(xiàn)的放電系統(tǒng)減少了芯片數(shù)量并達(dá)到測(cè)試的目的，具有體積小，重量輕，控制電路簡(jiǎn)單，可靠性高，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)殡姵毓芾硇酒瑢?shí)現(xiàn)的功能很多，例如：放電管理、檢測(cè)電池的溫度以及剩余電量等。 設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的功能 本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的功能為：對(duì)8路電池的電壓進(jìn)行采集，將采集到的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，然后存入單片機(jī)自帶的FLASH中。 電壓采集裝置電壓采集裝置是整個(gè)電量記錄儀的重點(diǎn)，只有將電池的電壓順利的采集送入單片機(jī)，使它經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)在FLASH中，然后通過(guò)異步串口傳送數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，才能對(duì)電池電壓的變化情況進(jìn)行分析。 設(shè)計(jì)方案的確定 總體設(shè)計(jì)方案 本文的設(shè)計(jì)是基于MSP430FG4618實(shí)現(xiàn)的電池電壓的監(jiān)測(cè)記錄，電池電壓的采樣是通過(guò)軟件的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且通過(guò)所監(jiān)測(cè)出的電壓在上位機(jī)上通過(guò)公式運(yùn)算最終得出電量。目前開(kāi)發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動(dòng)汽車中開(kāi)始試用，預(yù)計(jì)將成為21世紀(jì)電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄娫粗唬⒃谌嗽煨l(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能方面得到應(yīng)用。更適合作集成電路電源。隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益，對(duì)電源提出了很高的要求。由于具備以上優(yōu)點(diǎn)，鋰離子電池在作為新型電池在某些領(lǐng)域正在逐步取代傳統(tǒng)的可充電電池。 (2) 比能量高：鋰離子電池比能量目前已達(dá)140Wh／k