【正文】 答 辯 日 期： 年 月 日3．答 辯 評 語：4． 答 辯 成 績： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)總成績：37 。完成0808年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第八周：撰寫、整理、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)資料。完成0208年 11月 25日— 08 年 12 月 1日第二周：理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行上機(jī)操作，由老師評定指出問題并進(jìn)行改善，確定課題。 最后謝謝封老師的耐心輔導(dǎo)，他為我們提供了設(shè)計(jì)所需的很多相關(guān)資料，使我們成功的理解和掌握了智能調(diào)光燈的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題和要點(diǎn)：軟件設(shè)計(jì)時,按鍵在按下和松開時,都會產(chǎn)生抖動,由于同時判斷按鍵和消除抖動的程序?qū)崿F(xiàn)起來有一定的難度,所以,我們簡化了這部分程序的設(shè)計(jì),只設(shè)計(jì)了判斷按鍵的程序.在焊接電路實(shí)物的過程中,焊點(diǎn)的焊接要認(rèn)真,.在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時我認(rèn)識到單片機(jī)的工作原理，智能調(diào)光燈的控制原理、可控硅的知識，也鍛煉了我的焊接技術(shù)。在設(shè)計(jì)中，我們遇到了這樣那樣的問題，但在同學(xué)們的一起努力和老師的細(xì)心指導(dǎo)下，所有的問題都得到了解決。剛開始做設(shè)計(jì)的時候，我發(fā)現(xiàn)我以前所學(xué)的知識很基礎(chǔ)，只是些皮毛的東西，但正是這些皮毛給了我興趣，更堅(jiān)定了我要做好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的信心和決心。他為我們提供了設(shè)計(jì)所需的很多相關(guān)資料，使我們成功的理解和掌握了調(diào)光燈的設(shè)計(jì)方法。比如百度，微控網(wǎng)等等。在收集資料時，同學(xué)們翻閱了大量大書籍，這些都得益于學(xué)校的圖書館。參考文獻(xiàn)[1] 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 主編 李中發(fā) 制作 李中發(fā)[2] C語言程序設(shè)計(jì)教程 主編 李培金 制作 丁春莉[3] 數(shù)字電子技術(shù) 主編 盧慶林 制作 王 方[4] 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主編 董少明 制作 夏冬勝 [5] 百度百科[6] 微控網(wǎng)[7] 微控設(shè)計(jì)網(wǎng)MSP430單片機(jī)專業(yè)技術(shù)論壇[8] MCU中國專注于MSP430單片機(jī)研究與應(yīng)用[9] 利爾達(dá)技術(shù)論壇附 錄Ⅰ. 硬件結(jié)構(gòu)圖Ⅱ.元器件清單① MSP430F499芯片1片② 晶閘管驅(qū)動器MOC3063021③ 單向、雙向可控硅(400)④ 光電耦合器TIL113等型號⑤ 燈泡220(交流)⑥ 非門74ls074 ls07致 謝能夠順利完成這次多亮度等級調(diào)光燈的設(shè)計(jì)，得力于同學(xué)們的共同努力和封老師的耐心指導(dǎo)和幫助。我們這次設(shè)計(jì)調(diào)光燈，同學(xué)們都很努力，都很能吃苦。為了提高畢業(yè)生的素質(zhì)和能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)是每一個應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)之前在學(xué)校的最后一個大的作業(yè)，也是對畢業(yè)生所學(xué)知識的真正檢驗(yàn)。最后是系統(tǒng)在軟硬件協(xié)同環(huán)境下測試的方法與儀器，并對測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果進(jìn)行了分析。接下來是本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)部分，它是這章節(jié)的重點(diǎn)。是一個非常有效的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），它使用戶充分有效地開發(fā)并管理嵌入式應(yīng)用工程。 本章小結(jié)本章首先介紹了嵌入式IAR Embedded Workbench IDE，旨在使用戶獲得對本產(chǎn)品的所有集成工具的總體了解。 由兩片CC4516組成的8位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它使可控硅全導(dǎo)通的數(shù)值對應(yīng)為FFH，等于十進(jìn)制數(shù)255；使可控硅關(guān)斷的數(shù)值對應(yīng)為0。 經(jīng)同步變壓器得到的交流電壓Ua，如圖2（a）所示，通過由光電耦合器TIL113等組成的同步電路，形成矩形脈沖序列Ub，如圖2（b）所示：Ub送可預(yù)置數(shù)4位二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器CC4516的預(yù)置端PE，當(dāng)PE=1,預(yù)置數(shù)輸入；當(dāng)PE=0，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。測試結(jié)果：本電路可以按照相應(yīng)的按鍵進(jìn)行4個亮度等級之一的亮度顯示。其它參數(shù)測試主要進(jìn)行波形顯示，對同步信號檢測是否準(zhǔn)確測試。同時，軟件實(shí)現(xiàn)精確定時產(chǎn)生固定寬度的計(jì)數(shù)脈沖。 軟件組成 軟件采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，功能模塊各自獨(dú)立，系統(tǒng)初始化模塊供電后，完成系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)變量的初始化工作，其中包括變量設(shè)置、標(biāo)志位設(shè)定、中斷設(shè)置和定時器狀態(tài)、控制口的狀態(tài)初始化、功能鍵設(shè)置等。 軟件設(shè)計(jì)軟件由C語言編寫，編譯鏈接后下載到MSP430F449中運(yùn)行。還可識別C語言元素（例如括號的匹配問題）。 文本編輯器集成化的文本編輯器可以并行編輯多個文件，并具有時興編輯器所期望的所有編輯特性，包括無限次的撤銷/重做和自動完成?？赏？康拇翱谙到y(tǒng)還通過一種節(jié)省空間方式使多個窗口可同時打開。IAR Embedded Workbench可以識別和接受基于Microsoft發(fā)布的SCC接口規(guī)范的任何第三方源代碼控制系統(tǒng)。下表指出另外的一些特性： ① 通過工程模板可以創(chuàng)建獨(dú)立的可編輯和可運(yùn)行的工程文件，使開發(fā)平穩(wěn)啟動； ② 分級的工程表述； ③ 具有分級圖標(biāo)的源代碼瀏覽器； ④ 可以為全球化、組和個人源代碼文件設(shè)置選項(xiàng)； ⑤ “Make”功能只在必要時才實(shí)行再編譯、再匯編和再連接文件； ⑥ 基于文本的工程文件； ⑦ 自定義功能使用戶輕松的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)工具欄； ⑧ 工程文件輸入時可使用命令行模式。文件可以組合，并且可以為各級設(shè)置選項(xiàng)－工程、組、或者文件。 項(xiàng)目管理嵌入式IAR Embedded Workbench IDE能幫助用戶控制所有的工程模塊，例如，C或者C＋＋源代碼文件、匯編文件、“引用”文件、以及其他相關(guān)模塊。 特性嵌入式IAR Embedded Workbench是一個靈活的集成開發(fā)環(huán)境，使用戶可以針對多種不同的目標(biāo)處理器開發(fā)應(yīng)用程序。實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）支持也可加載到產(chǎn)品中。因此，IAR Embedded Workbench IDE容易適應(yīng)于用戶喜歡的編輯器和源代碼控制系統(tǒng)。 我們稱這個理念為：“不同架構(gòu)，同一解決方案”。它為用戶提供一個易學(xué)和具有最大量代碼繼承能力的開發(fā)環(huán)境，以及對大多數(shù)和特殊目標(biāo)的支持。 嵌入式IAR Embedded Workbench IDE嵌入式IAR Embedded Workbench IDE提供一個框架，任何可用的工具都可以完整地嵌入其中，這些工具包括：① 高度優(yōu)化的IAR AVR C/C++編譯器； ② AVR IAR匯編器；③ 通用IAR XLINK Linker； ④ IAR XAR庫創(chuàng)建器和 IAR XLIB Librarian；⑤ 一個強(qiáng)大的編輯器；⑥ 一個工程管理器；⑦ IAR CSPYTM調(diào)試器，一個具有世界先進(jìn)水平的高級語言調(diào)試器。是一個非常有效的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），它使用戶充分有效地開發(fā)并管理嵌入式應(yīng)用工程。最后，可控硅主驅(qū)動電路、控制電路以及人機(jī)交互鍵盤接口是硬件設(shè)計(jì)的核心。硬件部分是本章的重點(diǎn)，我們根據(jù)設(shè)計(jì)功能要求，設(shè)計(jì)出了硬件結(jié)構(gòu)圖，并對電路進(jìn)行了說明。 本章是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分，也是本次設(shè)計(jì)的核心所在。通過鍵盤輸入產(chǎn)生中斷，再應(yīng)用不同的程序給出不同的中斷，又因?yàn)?MSP430系列單片機(jī)的I/O口本身具有中斷能力，同時也可采用查詢的方法。①當(dāng)初值D7D0設(shè)置為1111 1111即256時，每秒內(nèi)燈亮?xí)r間為 256*1/=②當(dāng)初值為1100 1000即206時，每秒內(nèi)燈亮?xí)r間為（25650）*1/=③當(dāng)初值為1001 1100即156時，每秒內(nèi)燈亮?xí)r間為（256100）*1/=④當(dāng)初值為0011 1000即56時，每秒內(nèi)燈亮?xí)r間為（256200）*1/= 人機(jī)交互鍵盤接口由于MSP430單片機(jī)指令系統(tǒng)具有散轉(zhuǎn)指令和C430中的switch語句非常適合對鍵輸入信息的處理，這些指令可當(dāng)作是對鍵入信息輸入的軟件接口，如圖所示。由兩片CC4516組成的8位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它使可控硅全導(dǎo)通的數(shù)值對應(yīng)為FFH，等于十進(jìn)制數(shù)255；使可控硅關(guān)斷的數(shù)值對應(yīng)為0。 經(jīng)同步變壓器得到的交流電壓Ua，如圖2（a）所示，通過由光電耦合器TIL113等組成的同步電路，形成矩形脈沖序列Ub，如圖2（b）所示：Ub送可預(yù)置數(shù)4位二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器CC4516的預(yù)置端PE，當(dāng)PE=1,預(yù)置數(shù)輸入；當(dāng)PE=0，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。但計(jì)數(shù)器的初值是有單片機(jī)采集鍵盤輸入得到。同步檢測電路直接由變壓器變壓整流經(jīng)過光電耦合器送給計(jì)數(shù)器電路。用來避免電源畸變和電網(wǎng)電壓波動的影響，增強(qiáng)了抗干擾能力，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。MSP430F449芯片管腳布局圖如下：由光電耦合器MOC3021和雙向可控硅等組成驅(qū)動電路，當(dāng)MOC3021的腳2為低電平時，腳4和腳6的電壓稍過零時，內(nèi)部可控硅導(dǎo)通，觸發(fā)外部可控硅SCR導(dǎo)通，負(fù)載RL得電，當(dāng)腳二為高電平時，雙向可控硅被關(guān)斷，與雙向可控硅并聯(lián)的R5和C2，用于降低可控硅所受到的沖擊電壓，保護(hù)雙向可控硅和MOC3021。即混合信號處理器，主要是由于其針對實(shí)際應(yīng)用需要，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片”解決方案，其系統(tǒng)性能優(yōu)卓越，應(yīng)用廣泛，而且在短時間內(nèi)發(fā)展迅速，使其功能更加完善、超強(qiáng)，是現(xiàn)代社會不可缺少的優(yōu)質(zhì)電子產(chǎn)品。選擇時考慮到單片機(jī)的內(nèi)置資源的豐富性、指令系統(tǒng)的復(fù)雜性、以及單片機(jī)的發(fā)展趨勢等各種因素，選擇MSP430系列芯片。② 按鍵后，原來的高電平就變成低電平，會產(chǎn)生一個下降沿，下降沿就產(chǎn)生中斷，向計(jì)數(shù)器傳送數(shù)據(jù)，在計(jì)數(shù)器中設(shè)置初值控制可控硅的導(dǎo)通角，進(jìn)而控制燈泡的亮度。在此基礎(chǔ)上，我們設(shè)計(jì)了一種使用的數(shù)控可控硅觸發(fā)電路。同步信號是通過變壓器變壓并經(jīng)過光電耦合電路取得?？刂菩盘枮楹唵蔚逆I盤輸入，當(dāng)不同的按鍵按下，可以直觀的看到燈的多種亮度。②采用光電偶合器將觸發(fā)電路和主路電之間進(jìn)行隔離，因而該電路具有可靠性和控制精度高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)按照相應(yīng)的按鍵進(jìn)行4個亮度等級之一的亮度顯示，可以直觀的看到燈泡的多種明亮程度。通過控制可控硅的導(dǎo)通角來控制燈的明亮程度。同步信號是通過變壓器變壓并經(jīng)過光電耦合電路取得。本章內(nèi)容使我們對MSP430單片機(jī)有了充分的了解，有助于我們更好地了解和使用它去完成智能調(diào)光燈的設(shè)計(jì)。對于 MSP430 系列而言，由于引進(jìn)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。對于89C51來說，由于它是最早進(jìn)入中國的單片機(jī)，人們對它在熟悉不過了，再加上我國各方人士的努力，創(chuàng)造了不少適合我們使用的開發(fā)工具。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。 再者，89C51系列單片機(jī)由于其內(nèi)部總線是 8 位的，其內(nèi)部功能模塊基本上都是 8 位的雖然經(jīng)過各種努力其內(nèi)部功能模塊有了顯著增加，但是受其結(jié)構(gòu)本身的限制很大，尤其模擬功能部件的增加更顯困難。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。其次，89C51單片機(jī)本身的電源電壓是 5 伏，有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。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。 首先，89C51單片機(jī)是 8 位單片機(jī)。　　適應(yīng)工業(yè)級運(yùn)行環(huán)境 MSP430 系列器件均為工業(yè)級的，運(yùn)行環(huán)境溫度為 40～+ 85 攝氏度 ，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品適合用于工業(yè)環(huán)境下。開發(fā)語言有匯編語言和 C 語言。對于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后在燒寫或掩膜芯片；對于 FLASH 型則有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，因?yàn)槠骷瑑?nèi)有 JTAG 調(diào)試接口，還有可電擦寫的 FLASH 存儲器，因此采用先下載程序到 FLASH 內(nèi)，再在器件內(nèi)通過軟件控制程序的運(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)行開發(fā)。MSP430 系列單片機(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。它們分別是看門狗( WDT )、模擬比較器 A 、定時器 A ( Timer_A )、定時器 B ( Timer_B )、串口 0 、1( USART0 、1 )、硬件乘法器、液晶驅(qū)動器、10 位 /12 位 ADC 、IIC總線直接數(shù)據(jù)