硬件设计说明书

生物医学工程学院硬件设计说明书

年级：2015级

专业：生物医学工程

学生姓名：陆俊林

学号：2015 201521121032 20152

学生姓名：张慧

学号：201521120132

2017 年 5 月26 日

一．实习目的

（1）学习并掌握常用电子元件的辨识及其使用；

（2）学习并掌握MSP430单片机基本原理、IAR for MSP430开发软件的使用；

（3）按照图纸使用电烙铁焊接电子元件，组装一台单片机系统，并掌握其调试方法。

（4）提高实践操作能力，动手能力。

（5）学习并掌握MSP430单片机C程序设计方法。

二．实习器材和材料（常用工具及器件）

1.核心板器材及焊接顺序

2.扩展板器材及焊接顺序

三．实习内容

1．电子实训用电安全及常识

（1）安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。在电子装焊调试中，要使用各种工具、电子仪器等设备，同时还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能发生人身、设备事故。

因此，必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患于未然。

（2）人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈大。

据统计，触电1-5min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。

（3）触电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积小于30mAs。实

际产品一般额定动作电流30 mA，动作时间0.1s，故小于30 mAs可有效防止触电事故。

（4）双相触电是指当人体同时接触电网的两根相线，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，从而发生触电，这种触电形式称为双相触电，如图2-2所示。两相触电加在人体上的电压为线电压(380V) ，因此不论电网的中性点接地与否，其触电的危险性都最大。

（5）目前我国触电保护装置有电压型和电流型两大类。触电保护装置在对人身安全的保护作用方面远比接地、接零保护优越，并且效果显著，已得到广泛应用。

（6）电压型:用于中性点不直接接地的低压供电系统中

（7）电流型:用于中性点直接接地的低压供电系统中

2．焊接基本步骤及安装注意事项（以贴片焊接练习板和直流稳压电源焊接组装为例）

(1)、右手持电烙铁。根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持无件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热,烙铁头刃面上要带一定量焊锡。

(2)、将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成45度角左右。左手向下送锡，右手送烙铁。送锡时间决定锡量大小，烙铁停留时间决定加热时间。当焊锡、烙铁头在无件引脚根部焊盘处相接触后，烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小拄制在0.5～2秒钟。

(3)、抬开烙铁头。待焊点处的锡冷却凝固。

3．认识MSP430单片机系统的主要硬件资源

MSP430单片机AD输入接口电源

JIAG接入口复位按钮IO扩展口

CR1220 3V电池RS232串口USB接口

LED灯（8个）LED数码管（4个）一个蜂鸣器

4*4矩阵键盘红外遥控接口24C16串行EEPROM DS1320时钟芯片DS18B20单总线数字温度氧传感器

nR905接口nRF24101接口SD卡接口

LCD1602字符型液晶接口LCD12864图形液晶接口步进电机接口

4．MSP430单片机的调试步骤和方法

使用IAR软件调试，首先建立一个工程，再把改写好的程序文件导入进来，接着就编译和下载调试，再用BSL软件将程序烧入核心板中，就可以接通电源调试各个开关按钮进行观察。

5．焊接和调试过程中碰到的主要问题及解决途径

焊接中的主要问题：不小心将芯片引脚焊在一起

解决途径：用电枪将锡融化并清除，重新焊

调试过程的主要问题：液晶显示屏不显示，或编译失败，连接端口错误解决途径：检查相关电路，检查程序是否正确，查看连接端口是否一致。

6．IAR开发环境的使用及程序下载步骤和方法

（1）运行“IARID.EXE”文件，得到你的Host-ID，并记下；

（2）右键单击“key.cmd”文件，选择编辑，将里面的“0x00000”替换为第一步获得的Host-ID，保存并关闭；

（3）双击运行“key.cmd”文件，则会在相同目录下生成“key.txt”文件；

（4）打开“key.txt”文件，找到含有"EW430-EV" version "1.12_WIN" 字样的那一段，就是你的安装序列号和key

（5）IAR开发环境的使用

1）点击IAR Embedded Workbench图标，运行软件；

2）先新建一个工作空间（Workspace）,File->New->Workspace；

3）创建工程，Project->Create New Project…；

4）按下图选择，点击OK；

5）选择一个存放工程的文件夹，并给工程命名，点击保存，注意工程名不要包含中文；

6）在创建完工程之后，就可以在右边的编辑框中进行编程；

7）在对工程进行编译之前需要对工程进行设置，在左边工作空间的工程名上右键，点击Option；

8）需要选择正确的器件，这里以MSP430F5438A为例，点击General Options，在Device中点击，MSP430x5xx

Family->MSP430F5438A；

9）点击Debugger->FET Debugger，然后点击OK；

10）保存工作空间，点击save all ，在文件名中填上合适的工作空间名称，注意不要包含中文，选择用一个工作空间包含一

个工程这种简单的操作方式，可以将工作空间的名称与工程名

称取成一致。

以上步骤完成了创建新工程，并进行正确配置的任务。在完成

以上步骤之后，可以进行代码编辑。在完成代码编辑之后，需

要进行编译，生成，运行操作，主要用到以下几个控件。

点击进行编译，编译通过

四．实习小结

通过这几次实验课的学习，让我认识了MSP430的一些用途，并且通过自己焊接，从中提升了焊接技术和认识了一些单片机的组成部件。自己安装并使用IAR和BSL软件，修改程序，虽然自己在编程上还不是很好，但这增强了自己的动手能力和学习能力。

五．学习MSP430单片机技术的计划与时间安排