基于MSP430毕业设计论文.
基于MSP430单片机的多功能教室节能控制系统的研究毕业论文.doc
毕业论文(设计)基于MSP430单片机的多功能教室节能控制系统的研究学生姓名:学号:系别:电气工程系专业:电子信息科学与技术指导教师:评阅教师:论文答辩日期答辩委员会主席摘要本课题主要是以高校教室对电能的严重浪费和教学管理的漏洞为主要研究目的,设计了基于RS485和总线的教室控制系统以达到节约用电和教学管理的合理化。
本文主要运用电子技术、自动控制技术、网络技术和相关软件,设计了一套基于总线的智能教室控制系统,整个系统由“教室检测控制单元—RS485通讯线—楼层显示控制单元—CAN总线—中央计算机单元”构成,智能教室控制系统通过传感器实现了对教室的温度、学生人数、照明亮度、使用状态的监测与显示,对现在教室电能的浪费进行了合理的控制与管理。
本文主要是选用MSP430单片机、红外传感器、温度传感器、光敏传感器等器件进行仿真。
本文主要是将单片机技术与网络技术合理的组合在了一起,本系统包括了硬件与软件设计的结构、功能、实现方式等。
最后运用了组态王KingView6.5构建了一个多功能教室节能控制系统。
本章主要为大家介绍的是教室检测控制单元。
关键词:MSP430单片机,CAN,RS485,网络技术,组态王KingView6.5AbstractThis topic mainly with the college classroom vulnerability to electric energy waste and teaching management as the main research objective, the design of RS485 and fieldbus control system in order to save the classroom with rational electrical and teaching management based onThis paper mainly uses the electronic technology, automatic control technology, network technology and related software, design a set of intelligent classroom bus control system, the whole system is made up of "classroom control unit - RS485 communication line - floor display control unit and CAN bus - central computer unit" intelligent classroom control system achieved through sensor the temperature, the number of students, the brightness of the lighting, the use of state monitoring and display of the classroom, the classroom now waste of electric energy is the control and management of reasonable.This paper is mainly used MSP430 microcontroller, infrared sensor, temperature sensor, a light sensor and device simulation.This paper mainly is the combination of MCU technology and network technology, reasonable together, this system includes hardware and software design of the structure, function, realization methods.Finally, using the KingView6.5 configuration software to build a multifunctional classroom energy-saving control systemThis chapter mainly introduces the classroom detection control unit.Keywords:MSP430, CAN, RS485, network technology, application of KingView6.5目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................................................... I I 1绪言1.2国内概况 (1)1.3智能照明控制系统的优越性 (1)1.3.2改善学习时间,提高学习效率 (2)2 系统设计方案的研究 (3)2.1系统的总体设计方案 (3)2.1.2楼层显示控制单元 (4)2.1.3中央计算机单元 (5)2.1.4通讯网络 (5)2.2系统实现功能 (5)2.2.1教室检测控制单元数据的采集 (5)2.2.2教室远程端控制功能 (5)2.2.3显示功能 (5)2.3系统的整个工作过程 (6)3 教室检测控制单元的设计与实现 (7)3.1教室检测控制单元的器件选择 (7)3.2教室检测控制单元数据的采集与处理 (8)3.2.1光照信号的采集与处理 (8)3.2.2红外数据的采集与处理 (11)3.2.3非接触IC卡数据采集与处理 (14)3.2.4按键设计 (17)3.3温度控制部分的设计 (18)3.3.1系统设计框图及功能实现 (18)3.3.2单元电路原理图 (19)3.3.3 系统程序设计 (22)4总结与展望 (29)4.1总结 (29)4.2展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1绪言本章阐述了多功能教室节能控制系统的研究背景,现状以及发展方向,明确指出了我国对于节能方面所面临的问题。
毕业设计(论文)-基于msp430单片机的无线报警锁设计[管理资料]
基于MSP430单片机的无线报警锁设计摘要本系统是一个基于单片机的短距离无线报警系统,主要由阅读器(reader)和电子标签(tag)两大部分组成。
其中,阅读器部分为此系统的主体,考虑到系统成本问题,此次设计中采用电子标签来模拟阅读器。
系统设计采用单片机加射频芯片的方式,其中,单片机选用美国TI公司的MSP430F2232,,此系统为一简单的通信系统。
系统利用阅读器与电子标签之间来回传输的数据,再结合特定的报警装置外围电路,从而达到无线报警的目的。
关键字:RFID MSP430 nRF905 无线通信单片机Wireless alarming design based on MSP430 MCUABCTRCACTThe system is a short distance wireless alarming system based on single chip machine MSP430 series. It consists of two parts: the reader part and the tag part. Certainly, the reader is the main part. Considering the cost factor, the system adopts a simple tag to stimulate the reader part. The system operates in the form of MCU and Radio chip. The core MCU is MSP430F2232 from TI company in America, and the Radio chip is nRF905 from Nordic corporation in Norway. Generally speaking, the system is just a simple communication system. The system utilizes the data transmitted between the reader and the tag, and combines the peripheral circuits of alarming equipment to achieve the goal of wireless alarming.Key Word:RFID MSP430 NRF905 Wireless CommunicationMCU目录前言 (1)第一章绪论 (2)课题背景 (2)无线射频识别技术概述 (2)课题进展 (4)后话 (4)第二章芯片简介 (5)单片机芯片MSP430F2232 (5)射频芯片N RF905 (6) (9)GFSK数据调制 (10)第三章系统硬件设计 (12)系统硬件组成 (12)系统电路设计 (12)第四章系统软件设计 (20)程序语言介绍 (20) (20) (20) (20)C语言程序设计流程 (20)MSP430F2232编程基础简介 (21) (21)MSP430F2232寄存器介绍 (21)程序流程图 (24)系统源代码 (27) (27)第五章系统仿真调试 (28) (28) (29) (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)前言近二三十年来,自动识别技术在全球范围内得到了迅猛的发展,初步形成了一个涵盖条码识别技术,射频设别技术,生物特征识别技术,图像识别技术以及磁识别技术等的计算机,光,电,通信和网络技术为一体的高技术学科。
基于msp430脉搏血氧仪设计-毕业设计论文模板[管理资料]
毕业设计(论文)基于MSP430脉搏血氧仪设计院别计算机与通信工程学院专业名称生物医学工程班级学号学生姓名指导教师年月日摘要题目摘要血氧饱和度是判别人体血液中的含氧量,是一个非常重要的生理指标。
脉搏血氧仪是一种无创、连续、方便的测量血氧饱和度的仪器,在各种医疗产所都有广泛的应用,尤其在家庭保健中起着越来越重要的作用,因此低成本,高性能,低功耗的便携式血氧仪的需求越来越高。
本文首先阐明血氧饱和度的研究意义和现状及发展趋势,通过有创与无创进行对比,说明无创便携式血氧仪的优越性,其次介绍系统主要采取的数字信号处理技术及这种技术的优越性。
其次着重介绍无创血氧饱和度的测量理论基础朗伯—比尔定律及分光度的测量。
本设计通过一个传感探头连接手指进行数据采集,然后将数据传输到单片机进行计算,最终于计算机终端显示血氧饱和度。
此便携式血氧仪的高性能是通过一个完全模拟前端AFE4400,此器件包含一个具有集成模数转换器的低噪声接收器通道、一个LED发射部件和针对传感器以及LED故障检测的诊断功能,可进行灵活的脉冲排序和定时控制,具有高动态范围的接收通道,13个无噪声位,可用于集成式故障诊断,如光电二极管和LED 开路与短路检测,线缆接通和断开检测,适用于低成本血氧仪。
关键词:血氧饱和度,便携式脉搏血氧仪,完全集成模拟前端English TitleAuthor:Li WenkaiTutor:Liu BingdeAbstractMain body of your abstractKey Words: key words1, key words2, key words3英文摘要另起一页,其内容及关键词应与中文摘要一致,并要符合英语语法,语句通顺,文字流畅。
并在英文题目下面第一行写作者(Author)姓名,作者姓名下面的一行写指导教师(Tutor)姓名,作者姓名和指导教师姓名用汉语拼音写,右对齐。
(本段删除)英文和汉语拼音一律为Times New Roman体,字号与中文摘要相同,见论文模式样本。
基于MSP430毕业设计论文
专科生毕业设计论文基于MSP430单片机实验系统的开发与设计-基本模块学院:机电工程学院专业:电气自动化技术班级:学号:指导教师:职称(或学位)讲师(硕士)2014年5月原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文(设计),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学生签名:年月日指导声明本人指导的同学的毕业论文(设计)题目大小、难度适当,且符合该同学所学专业的培养目标的要求。
本人在指导过程中,通过网上文献搜索及文献比对等方式,对其毕业论文(设计)内容进行了检查,未发现抄袭现象,特此声明。
指导教师签名:年月日目录1 绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2设计原理 (2)1.3单片机概述 (2)2 系统硬件设计 (3)2.1电源模块设计 (3)2.2串口模块设计 (4)2.3GSM模块接口设计 (5)2.4I2C模块设计 (7)2.5A/D模块设计 (8)2.6单片机模块 (9)3 系统软件设计 (10)3.1软件开发工具的介绍 (10)3.2系统软件流程图 (11)3.3A/D软件设计 (11)3.4短信息软件设计 (11)3.5SM软件设计 (12)4 结论 (13)致谢: (13)参考文献 (13)附录 (14)基于MSP430单片机实验系统的开发与设计-基本模块(机电工程学院指导教师:)摘要:GSM系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟,完整的系统。
系统以MSP430F149为核心,实验系统的基础模块主要有串口模块、I2C模块、A/D模块、电源模块、GSM模块。
着重的设计了该系统的特点以及硬件和软件的组成,同时描述了实验系统的功能以及所能开设的实验内容,通过Embedded Workbench进行软件仿真从而实现了系统的实现数据的有效数据传输,构成一个简单的MSP430单片机系统,方便对系统的高效学习的研究,具有低功耗、抗干扰能力强、易携带等优点。
基于MSP430的红外光源控制系统及其硬件设计-毕业论文
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着集成电路技术、微控制器技术、光谱技术高速发展,基于红外光光谱特性的应用越来越广泛。
红外光源被广泛应用于气体分析、激光测距、机器人定位、遥感、非接触式测温等诸多领域中。
然而由于红外光源通常功率较大,导致制约相关红外光源应用技术的发展。
随着近年来集成电路技术飞跃式的发展,微控制器、大功率场效应管等电子元器件性能得到大幅度提高,使得利用微控制器控制红外光源成为一种主流趋势。
本设计通过利用MSP430单片机以及稳压电压实现红外光源的电压控制以及利用微控制器技术控制场效应管的通断实现红外光源的电子调制。
关键词:红外光源;调制;电压控制;MSP430;MSP430-based infrared light source control system and its hardwaredesignAbstractWith the rapid development of integrated circuit technology, microcontroller technology, and spectroscopy technology, applications based on the spectral characteristics of infrared light are becoming more and more extensive. Infrared light sources are widely used in gas analysis, laser ranging, robot positioning, remote sensing, non-contact temperature measurement and many other fields. However, due to the relatively high power of infrared light sources, the development of related infrared light source application technologies is restricted. With the rapid development of integrated circuit technology in recent years, the performance of electronic components such as microcontrollers and high-power field effect transistors has been greatly improved, making the use of microcontrollers to control infrared light sources a mainstream trend. This design uses the MSP430 MCU and the stabilized voltage to realize the voltage control of the infrared light source and the microcontroller technology to control the on and off of the field effect tube to realize the electronic modulation of the infrared light source.Keywords: Infrared light source; modulation; voltage control; MSP430;目录1前言 (1)1.1本设计的目的及意义 (1)1.2本设计在国内外的发展概况及存在问题 (1)1.3本设计应解决的主要问题 (1)2本设计 (3)2.1系统方案 (3)2.2 硬件设计软件原理 (4)2.3电源电路原理与设计 (5)2.3.1单片机稳压电路设计 (5)2.3.2数控可调电压电路设计 (7)2.3.3数字电位器电路设计 (9)2.4单片机电路原理与设计 (10)2.5 按键电路原理与设计 (12)2.6 串口电路原理与设计 (12)参考文献 (14)谢辞 (15)附录 (16)1前言随着半导体技术、集成电路技术日新月异的发展,许多传统传感器测量技术逐渐被更有利于提高精度、稳定性、易用性的技术替代。
毕业设计(论文)-基于msp430的无线家庭安防装置[管理资料]
目录中文摘要 .......................................................................................................................... - 1 - 英文摘要 .......................................................................................................................... - 2 -1 引言 ........................................................................................................................ - 3 -2 概述 ........................................................................................................................ - 4 -无线传感器网络(WSN) (4)无线传感器网络(WSN)的结构 ........................................................................ - 4 - 无线传感器网络(WSN)的特点和功用 ............................................................ - 5 - 家庭安防系统. (6)传统家庭安防的方法 ............................................................................................. - 6 - 基于无线传感器的家庭安防网络的优点 ............................................................. - 6 - 3 系统的总体设计 ........................................................................................................ - 8 -系统的组成结构 (8)系统开发环境 (9)4 系统硬件设计 .......................................................................................................... - 10 -基站模块设计 (10)CC2430无线单片机............................................................................................. - 10 - TS-ZigBee-CC2430无线模块.............................................................................. - 10 - 传感器节点的设计 (13)MSP430单片机系统 ............................................................................................ - 13 - 红外线对射模块设计 ........................................................................................... - 15 - 室内检测传感器节点设计 ................................................................................... - 16 - 温度传感器DS18B20 .......................................................................................... - 16 - 煤气传感器MQ-5 ................................................................................................ - 18 - 烟雾传感器MQA214 ........................................................................................... - 19 - 系统硬件PCB板设计相关问题 .. (19)5 系统软件设计 .......................................................................................................... - 20 -红外线对射节点软件流程图 (21)室内检测传感器节点软件流程图 (21)6 电路调试与实验结果 .............................................................................................. - 24 -硬件电路调试 (24)焊接 ....................................................................................................................... - 24 - 调试 ....................................................................................................................... - 24 - 调试总结 ............................................................................................................... - 24 - 软件测试. (25)MSP430单片机的调试流程 ................................................................................ - 25 - 调试 ....................................................................................................................... - 25 - 调试结果总结 ....................................................................................................... - 26 - 结论 ............................................................................................................................ - 26 - 谢辞 ............................................................................................................................ - 27 - 参考文献 .................................................................................................................. - 27 - 附录一:硬件电路原理图 ............................................................................................ - 28 - 附录二:PCB图及实物图及上位机界面 ................................................................... - 32 - 附录三:程序源代码 .................................................................................................... - 36 -基于MSP430的无线家庭安防装置摘要:随着人们生活水平的提高,对于家庭安防的要求也越来越高,近年来智能化的家庭安防越来越引起人们的注意。
毕业设计(论文)-基于msp430单片机的实时时钟设计(数码管显示)[管理资料]
苏州市职业大学毕业设计说明书毕业设计题目基于MSP430单片机的实时时钟设计系部电子信息工程系专业班级08电气1班姓名学号指导教师2011年5月29 日摘要本文研究了基于数码管显示的数字时钟系统设计与实现。
该系统具有时间设置及显示、闹钟、计时等功能,系统以MSP430单片机为核心,主要进行基于MSP430单片机的低功耗型数字时钟及其系统的研究。
系统带有数码管显示器,配合按键提供友好的用户界面,操作简单,该数字时钟能长期、连续、可靠、稳定的工作;同时还具有体积小、功耗低等特点,便于携带,使用方便。
系统软件设计包括单片机编程。
单片机软件编程主要实现按键、数码管显示、时钟、计时、闹钟等模块功能。
在本设计中充分利用了单片机内部资源,涉及到了键盘控制、数码管显示、中断系统、定时/计数器、串口通信等。
关键字:数字时钟;MSP430单片机;数码管AbstractThis paper studies the digital pipe display based on digital clock system design and realization. This system has the time set and display, alarm clock, timing, and other functions, system to MSP430 microcontroller as the core, mainly for the low power consumption MCU based on MSP430 type of digital clock and its system. System, cooperate with digital tube display buttons provide friendly user interface, easy operation, this digital clock can long-term continuous, reliable and stable working; It also has the features such as small volume, power consumption, easy to carry, easy to use. System software design including microcontroller programming. Single-chip microcomputer software programming mainly realizes buttons, digital pipe display, clock, timing, alarm clock function module.In this design make full use of the internal resources, involving the microcontroller keyboard control, digital tube display, interrupt system, timing/counters, serial communication.Keyword: Digital clock, MSP430 microcontroller,Digital tube目录第一章绪论 0 0 0 (1)第二章数字时钟的构成及方案选择 (2) (2) (2) (2)时钟方案选择 (2)键盘模块选择 (3)显示模块方案选择 (3)第三章系统硬件设计与实现 (4) (4) (4)MSP430单片机简介 (4)复位电路的设计 (5)晶振电路设计 (6)时钟模块设计 (7)键盘模块设计 (7)显示模块设计 (8)第四章系统的软件设计 (10) (10)DS1302时钟流程图 (10)LED数码管显示流程图 (11)第五章系统的调试与仿真 (13)IAR FOR 430简介 (13) (13)第六章结论 (15)参考文献 (16)附录一:系统原理图 (16)致谢 (33)第一章绪论20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
基于MSP430称重系统毕业设计
基于MSP430称重系统毕业设计目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................................................................................................. I I 1 引言.. (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3论文主要内容和预期目标 (2)1.4论文组织结构 (2)2 称重系统总体方案设计 (4)2.1称重系统基本工作原理 (4)2.2称重系统模块方案设计 (4)2.2.1 主控制器模块方案设计 (4)2.2.2 数据采集模块方案设计 (4)2.2.3 数据显示模块方案设计 (5)2.2.4 电源管理模块方案设计 (6)2.3设计方案总结 (6)3 称重系统硬件设计 (7)3.1MSP430单片机最小系统设计 (7)3.1.1 MSP430单片机介绍 (7)3.1.2 MSP430单片机接口电路设计 (8)3.2电源管理模块设计 (11)3.2.1 5V转换电路 (11)3.2.2 3.3V转换电路 (12)3.3信号采集模块电路设计 (12)3.3.1 工作原理 (12)3.3.2 信号检测电路设计 (14)3.4信号调理电路设计 (15)3.4.1 AD620工作原理 (15)3.4.2 信号放大电路 (16)3.5AD转换电路设计 (16)3.5.1 SD16概览 (16)3.5.2 转换接口电路设计 (17)3.6显示电路设计 (17)3.7硬件电路设计小结 (19)4 称重系统软件设计 (20)4.1主程序设计 (20)4.2初始化程序模块 (21)4.3AD采集与数据处理程序模块 (22)4.4LCD显示程序模块 (23)4.5软件设计小结 (24)5 调试与总结 (25)5.1调试中遇到问题及解决方案 (25)5.2结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录І (28)附录II (29)摘要电子秤是日常生活中常用的电子衡器,智能电子秤测量准确、快速,易于实时测量和监控,成为测量领域的主流产品。
(完整版)基于MSP430单片机的环境参数监测仪的设计制作毕业设计
常州机电职业技术学院毕业设计(论文)系部:信息工程系专业:应用电子技术题目:基于MSP430单片机的环境参数监测仪的设计制作指导者:评阅者:2014 年 4 月毕业设计(论文)中文摘要温湿度和光照度等参数是标定环境不可缺少的参数,对其进行准确的测量具有重要意义。
本文以室内外居住环境为背景,设计出一种以MSP430F5438A超低功耗单片机为控制核心的环境参数监测仪。
论文对环境参数监测系统硬件和软件模块包括子系统模块进行了详细设计:通过相应的传感器芯片对包括温度、湿度、光强、红外辐射度和可燃气体浓度等环境参数进行检测和采集;通过微处理器MSP430F5438A将传感器芯片采集到的数据进行分析处理,并在液晶终端进行参数的实时显示和监控。
论文分别对温度传感器模块,单总线湿度传感器模块,光照度传感器模块,气敏传感器模块,红外热释电模块以及按键和液晶显示模块进行了单模块分别调试。
在此基础上对这些子程序模块进行了整合调试及整机功能和功耗测试,最终完成整个监控系统及仪器的设计制作。
实验显示,本环境参数监测仪具有体积小、携带方便、功耗低、可靠性高、免维护、成本低等优点,在室内外环境参数监测领域,具有很好的应用前景。
关键词:MSP430单片机环境参数监测传感器液晶显示毕业设计(论文)外文摘要Title: The Design and Production of Environmental Parameter Monitor Based on MSP430Abstract:Parameters such as temperature, humidity and illuminance are indispensable to the calibration environment, which has important significance for accurate measurement. The aim of this thesis isto design an environmental parameter monitor, which controlledby an ultra-low power MSP430F5438A for indoor and outdoor living environment.The detailed design of hardware and software module including subsystem module in the environmental parameter monitor is proposed in this thesis. The corresponding sensor chip is usedto detect and collect the environmental parameter such as temperature, humidity, illuminance, the infrared radiation intensity and combustible gas concentration. The MSP430F5438A analyzes and processed the data which collected by sensor chips, and realized the real-time display and monitoring for parameterson LCD terminal.The thesis proceeds debugging on single module likes temperature sensor module, single bus humidity sensor module, illuminance sensor module, gas sensor module, pyroelectricinfrared module and buttons and LCD module, respectively. On the basis of that, after debugging and test on the function and power for the integrated subroutine modules, the design and production of the whole monitoring system and instrument is completed.Test results given show that the environmental parameter monitor has several advantages, such as small volume, portable, low power consumption, high reliability, maintenance-free, low cost and so on. It has a great application prospect in the field of indoor and outdoor environmental parameters monitoring.Key words: MSP430, Environmental Parameter Monitor, Sensor, LCD Display目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 论文的主要内容 (2)2 数据监测系统的总体设计方案 (4)2.1 系统总体框图设计 (4)2.2单片机选型 (4)2.2.1 MSP430单片机概述 (4)2.2.2 MSP430F5438A介绍 (6)2.3 传感器的选型 (6)3 系统硬件设计 (8)3.1 主控芯片模块 (8)3.1.1 单片机最小系统模块 (8)3.1.2系统电源模块 (8)3.2 子系统模块 (8)3.2.1光强采集模块 (8)3.2.2 温度采集模块 (10)3.2.3 湿度采集模块 (11)3.2.4 气敏传感器监测模块 (11)3.2.5 红外采集模块 (12)3.2.6液晶显示和键盘模块 (14)3.3 硬件电路板的焊接与制作 (16)3.3.1 系统硬件电路原理图 (16)3.3.2 系统硬件电路PCB图 (17)4 系统软件设计 (19)4.1 软件开发环境及编程思想简介 (19)4.2系统主程序设计 (19)4.3 系统子程序设计 (20)4.3.1 按键设置程序 (20)4.3.2 数据监测程序 (20)4.3.3 主控芯片MSP430F5438A时钟设定程序 (21)4.3.4 DHT11单总线数据读取程序 (22)4.3.5 片内ADC程序 (23)4.3.6模拟I2C通信协议 (24)5 监测系统调试分析 (29)5.1人机操作界面测试分析 (29)5.2 光强模块测试分析 (30)5.3 温度模块测试分析 (30)5.4 湿度模块测试分析 (30)5.5 气敏传感器监测模块测试分析 (31)5.6 红外监控模块测试分析 (31)5.7整机装配与调试 (32)5.7.1整机装配调试 (32)5.7.2功耗测试 (32)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A 系统原理图 (35)附录B 系统PCB图 (36)附录C 控制程序源代码 (37)1 绪论1.1 课题背景为了使人类拥有舒适、健康的生活,很多情况下要监测周围的环境参数。
基于MSP430单片机的温度PID算法设计毕业设计(论文)
本科生毕业设计(论文)基于MSP430单片机的温度PID算法设计Design of Temperature PID Algorithm Based on MSP430 Single Chip Microcomputer总计: 20 页表格: 0 个插图: 13 幅南阳理工学院本科毕业设计(论文)基于MSP430单片机的温度PID算法设计Design of Temperature PID Algorithm Based on MSP430 SingleChip Microcomputer学院(系):电子与电气工程学院专业:自动化Nanyang Institute of Technology毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:I学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
基于MSP430步进电机控制器的设计
基于MSP430步进电机控制器的设计摘要随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
本设计是采用MSP430单片机对步进电机的控制,通过I/O口输出的时序方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片ULN2003驱动步进电机;同时,用 4个按键来对电机的状态进行控制,并用数码管动态显示电机的转速。
系统由硬件设计和软件设计两部分组成。
其中,硬件设计包括MSP430单片机的电源模块、键盘控制模块、测速模块、步进电机驱动(集成达林顿ULN2003)模块、数码显示(SM420361K数码管)模块6个功能模块的设计,以及各模块在电路板上的有机结合而实现。
软件设计包括键盘控制、步进电机脉冲、数码管动态显示以及转速信号采集模块的控制程序,最终实现对步进电机转动方向及转动速度的控制,并将步进电机的转动速度动态显示在LED数码管上,对速度进行实时监控显示。
软件采用在IAR for MSP430软件环境下编辑的C语言。
本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。
关键词:步进电机 MSP430单片机角位移转速控制方向控制AbstractWith the development of microelectronics and computer technology, increasing demand for stepper motor, which is widely used in printers, electronic toys and consumer products such as CNC machine tools, industrial robots, medical equipment and electrical products, and its various national fields are applied. Of stepper motor control system to improve the control accuracy and response speed, energy conservation and so important.This design is used MSP430 of Stepping motor control, through the IO port as a square wave output of the timing of step motor control signal, the signal through the ULN2003 driver chip stepper motor; the same time, with four buttons to the status of the motor control, and dynamic display with digital control motor speed.System consists of hardware and software design of two parts. Among them, the hardware design, including minimum system MSP430 microcontroller, power supply module, keyboard control module, stepper motor drive (integrated Darlington ULN2003) module, digital display (SM420361K digital control) module, speed modules (including the Hall probe UGN3020) six function modules, and each module in the circuit board to achieve the organic combination. Software design, including keyboard control, stepping motor pulse, the digital dynamic display and speed signal acquisition module, control procedures, and ultimately to the stepper motor rotation direction and rotation speed control of stepper motor rotation speed and dynamic display in the LED digital tube, real-time monitoring of the speed display. Software used in the software environment to edit IAR for MSP430 C language. This system has the intelligence, practicality and reliability features.Key Words:Stepping motor MSP430 Angular displacement Speed control Direction control目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外发展现状 (1)1.3本文设计的任务 (3)第二章系统概述 (4)2.1系统的总体框架 (4)2.1.1 系统的组成 (4)2.1.2系统的工作原理 (5)2.2系统的主要功能 (5)2.2.1 步进电机的主要功能 (5)2.2.2 系统的特点 (5)3.1MSP430系列单片机简介 (6)3.1.1 MSP430系列单片机功能特性 (6)3.1.2 MSP430系列单片机的应用 (8)3.2MSP430F149型单片机 (8)3.2.1 MSP430F149的引脚图 (8)3.2.2 MSP430F149的微处理器CPU (9)3.2.3工作方式 (9)3.3步进电机 (11)3.3.1 步进电机概述 (11)3.3.2 步进电机的特性 (11)3.3.3 步进电机的种类 (12)3.3.4 永磁步进电机的控制原理 (12)3.4步进电机控制器系统的组成 (14)3.4.1 电源设计 (15)3.4.2 键盘控制电路 (15)3.4.3 LED数码显示电路 (16)3.4.4 测速电路介绍 (18)3.4.5 步进电机驱动电路 (19)第4章控制系统软件的设计 (22)4.1程序设计前期准备 (22)4.1.1 程序设计平台 (22)4.1.2 程序设计思路 (24)4.2程序流程图 (25)4.2.1 主程序流程图 (25)4.2.2 读键盘子程序流程图 (26)4.2.3 键盘处理子程序流程图 (27)4.2.4 电机控制中断程序流程图 (30)第5章系统调试 (35)5.1系统的调试 (35)5.2运行结果 (35)第6章总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)南京工业大学本科生毕业设计(论文)第一章绪论1.1 课题背景当今社会,电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。
基于MSP430单片机的智能门锁控制系统设计毕业设计
毕业设计基于MSP430单片机的智能门锁控制系统的设计摘要:随着科技的进步,以单片机为核心的自动门锁控制系统已经开始进入了人们的生活。
本论文着重阐述了以msp430单片机为核心,通过并行接口直接控制LCD液晶显示器模块及键盘扫描,并与接触式IC卡读写技术相结合的系统。
为保证门锁使用的安全性,系统自动比较IC卡密码和用户输入密码,若输入的密码与系统读出的IC卡密码相同,门锁自动开启;若连续输入三次错误的密码,系统自动停止此卡的使用,并及时将报警信号通过RS-485串行通信总线传往主控台。
本设计的优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,具有一定的实用价值。
该系统拓展后,可用于其他智能家电的控制,具有好的应用前景。
关键词:MSP430单片机,接触式IC卡,LCD显示器,电子门锁The hardware design and realization of IC card electronicdoor locks controlling systemAbstract:With the progress of technology, the automatic door locks control system which takes the the Single Micro Chip Computer as the core is stepping into people's lives. This paper focuses on the system which takes the series Single Micro Chip Computer msp430 as the core, which controls Liquid Crystal Display modules and keyboard scanning through the control chip directly, and contacts the IC card read-write technology. In order to guarantee the security of the door lock's use, the system design offers an comparision between the IC card password and the password which the user input. If inputed password and the IC card password read out on the system read-out are same, the door lock will be opened automaticly. If you input wrong password three times continuously, the system will automatically stop the use of the card, and the alarm will be transmited to the key station promptly through the RS-485 serial telecommunications bus st-bus. The advantage of this design is simple in the hardware circuits, software functional improvements, the control system′s reliablily, and has certain practical. After this system is developed, it can be used in other intelligent electrical appliances' control and has a good application prospect.Key words: MSP430Single Chip Micro Computer, IC cards, Liquid Crystal Display, Electronic door locks一系统分析(一)系统研究的可行性任何系统在开发之前,都要进行可行性分析来确定项目开发是否有必要和可行。
基于MSP430的温度采集报警系统的毕业设计
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*XXXXXXXXXX本科生毕业设计(论文)学院:XXXXXXXXXXXXXXX专业:自动化学生: XXX指导教师: XXXXXXXX完成日期:XXXXXXXXXXXXXXX基于MSP430单片机温度测量系统设计总计毕业设计(论文)47 页表格 6 个插图19 幅摘要温度控制仪表具有广泛的应用前景,在各种行业中都占有重要的位置,越来越多的领域应用到以单片机为控制核心,用液晶显示作为显示终端的数字化控制设备,通过单片机对被控对象进行智能控制。
本设计是从降低开发成本、扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性的设计目的出发,采用MSP430F149单片机为控制核心、以单线数字温度传感器DS18B20来完成温度信号的采集、温度以数宇的方式显示在LCD1602液晶上,最终实现温度的采集、显示。
并重点阐述了系统的硬件构成和软件编程的设计过程。
其中硬件构成有六部分:电源及复位模块、采集模块、报警模块、键盘输入模块和显示模块。
MSP430F149是一种16位内含FLASH型芯片的单片机,具有高速运算、开发设备简便、可现场编程等特点,这给控制系统的设计带来了极大的便利性。
各个模块的电路原理图都由protel来完成。
关键词:MSP430F149 ;温度控制;DS18B2O;LCD1602AbstractTemperature control the appearance prospect, in various industries will occupy an important position, more and more fields to a monolithic integrated circuits to control the use led as a display terminal equipment by some monolithic integrated circuits to control the object is intelligent control.The design is to reduce costs, expand the development of the scope and the system running stability, reliability, designed by MSP430F149 monolithic integrated circuits to control the temperature sensor and figures DS18B20 to complete the temperature of the collection, the temperature in the number of ways in led display LED1602, achieve the temperature of the collection and display and police. The minimum temperature values based on actual requirements, the keyboard for set, for automatic temperature control and other function, and the hardware and software system of the programming process the design of hardware to constitute a part of six modules, power and resets the collected, keyboard, the module display module and.MSP430F149 is a 16-bit flash chips including the type of operation of a monolithic integrated circuits, the development of device easy, but the characteristics and programming for the control system design a great convenience., all modules of a schematic diagram of a circuit are protel to complete.Key words: MSP430F149;temperature control;DS18B20;LCD1602目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1MSP430单片机概述 (1)1.2MSP430的特点 (2)1.3课题研究的主要内容 (5)1.3.1研究内容 (5)1.3.2论文安排 (5)第2章系统总体方案设计 (5)2.1控制系统的原理图 (5)2.2温度测量原理 (6)2.3MSP430F149单片机 (7)2.3.1 MSP430F149的组成 (7)2.3.2 MSP430F149的特点 (8)2.3.3 MSP430F149的定时器及转换模块 (8)2.4单线数字温度传感器DS18B20 (9)2.4.1 DS18B20的技术性能: (10)2.4.2 DS18B20的应用范围 (11)2.4.3 DS18B20产品型号与规格 (11)2.4.4温度传感器DS18B20特点: (11)2.4.5 DS18B20使用中注意事项 (12)2.4.6温度传感器DS18B20内部结构 (12)2.5数据采集系统 (15)第3章硬件部分 (16)3.1硬件电路图 (17)3.2 电源及复位模块 (18)3.3键盘输入模块 (20)3.4报警模块 (22)3.4.1功率放大器LM386 (22)3.4.2 LM386内部原理 (23)3.5显示模块 (26)3.5.1 LCD1602基本参数及引脚功能 (26)3.5.1.1 1602LCD主要技术参数 (27)3.5.1.2引脚功能说明 (27)第4章软件部分 (32)4.1最小系统设计 (32)4.2采集模块 (34)4.3键盘输入模块 (35)4.4显示模块 (38)4.5报警模块 (41)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (46)第1章绪论本章简要介绍单片机技术在工业上的主要应用,MSP430单片机的概述及特点,以及课题研究的主要内容及论文安排。
基于MSP430的温度检测系统设计与实现终
南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者:王超学号: 240092323系部:康尼学院专业:通信工程题目:基于MSP430的温度检测系统设计与实现指导者:汪力纯 (实验师)评阅者:2013 年 6 月南京MSP430-based temperature detection system design and implementationA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByChao WangSupervised byTechnician Lichun WangCollege of KangniNanjing Institute of TechnologyJune 2013摘要MSP430单片机是德州公司最新开发的具有16位总线带FLASH 的单片机,由于它的性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐。
它的可靠性能比较好,加强电干扰运行不受影响,适应工业级的运行环境,在各种行业中都占有重要的位置,越来越多的领域应用到以单片机为控制核心,用液晶显示作为显示终端的数字化控制设备,通过单片机对被控对象进行智能控制。
MSP430单片机将会在工程技术应用中得到广泛的应用。
而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的低功耗化和高速化,MSP430系列单片机将会得到越来越多人的喜爱。
通过这次毕业设计,我对MSP430单片机有了完整的了解,并且着重了解了MSP430F149芯片的原理图以及它的工作原理,对内部的硬件资源和自身的汇编语法进行了实验,把它和DS18B20温度传感器联系在一起实现了温度的测量以及报警。
关键词:MSP430;超低功耗;单片机;DS18B20AbstractTexas MSP430 microcontroller is the latest development of a 16-bit bus with FLASH MCU, due to its cost-effective and highly integrated, by the majority of technology developers of all ages. Its reliability is better, enhancing electrical interference unaffected, adapt industrial-grade operating environment, in a variety of industry occupies an important position in both, applied to more and more areas to microcontroller core, with LCD as a digital control display terminal equipment, through the controlled object MCU intelligent control.MSP430 microcontroller applications engineering technology will be widely used. And, it is a bridge leading DSP family, with automatic control, low power consumption and high speed, MSP430 MCU will get more and more people's favorite.Through this graduation project, I have a complete understanding of the MSP430 microcontroller, and focus on understanding the MSP430F149 chip schematic and it works, and the internal hardware resources and their own assembler syntax conducted experiments it and DS18B20 linked to the temperature sensor of the temperature-measuring and alarm.Keywords: MSP430; ultra-low power; SCM; DS18B20目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 现状和发展状况 (1)1.3 课题研究的主要内容 (2)1.3.1 研究内容 (2)1.3.2 论文安排 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1 系统组成结构 (3)2.2 温度测量原理 (3)2.3 系统工作流程 (4)2.4 系统核心器件选型 (4)2.5 系统硬件主要电路说明 (4)2.5.1 数据采集系统电路 (4)2.5.2 PL2303下载电路 (7)2.5.3 报警模块蜂鸣器电路 (8)2.5.4 LCD1602显示模块电路 (9)2.5.5 电源及复位模块电路 (10)第三章系统软件设计 (14)3.1 系统软件总体结构及流程图 (14)3.1.1 主程序流程图 (14)3.1.2 读出温度子程序流程图 (15)3.1.3 温度转换命令子程序流程图 (16)3.1.4 计算温度子程序 (16)3.1.5 显示数据刷新子程序 (17)3.2 主模块程序设计 (18)3.3 LED显示模块程序设计 (24)3.4 温度采集模块程序设计 (30)3.5 报警模块程序设计 (37)3.6 上位机及辅助功能设计 (37)3.6.1 系统主界面的设计 (37)3.6.2 串口设置界面 (38)第四章系统调试和结果分析 (43)4.1 调试步骤 (43)4.1.1 显示模块调试 (43)4.1.2 温度数据采集模块调试 (44)4.1.3 报警模块调试 (44)4.1.4 上位机辅助功能设计 (45)4.1.5 整体调试: (46)4.2 遇到的问题及解决方案 (47)第五章总结与展望 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录A:系统硬件的实物图及MSP430原理图 (52)附录B:系统主程序 (54)附录C:MSP430F149单片机封装管脚定义 (60)第一章绪论1.1 引言十七世纪是温度计诞生和发展的最初阶段,这个仪器几乎比任何其它仪器都得到更加广泛的应用。
基于MSP430的U盘设计毕业设计.doc
成都信息工程学院学位论文基于MSP430的U盘设计论文作者姓名:申请学位专业:自动化申请学位类别:工学学士指导教师姓名(职称):论文提交日期:基于MSP430的U盘设计摘要随着科学技术的快速发展,人们生活水平的提高,信息化程度的提高,信息的传输交换需求也就越来越多。
在科学技术迅猛发展的今天,U盘已经成为了主流的数据储存产品,它满足了我们对数据储存的需求,实现了便携式移动存储、大大提高了办公效率,使人们生活更便捷。
而且此装置小巧,方便携带,适用于各种场合,其应用前景和经济效益都很看好。
因此,设计稳定、低功耗的数据储存器件就显得非常重要了。
本次研究设计的U盘是基于高速低功耗的MSP430单片机,采用串行外设协议总线结构对SD卡中的数据进行读写操作并通过USB接口与PC端进行数据传输,U盘内存2G,系统的功耗低,供电电压3.3V。
整个系统的功能实现了U盘与电脑之间的通讯。
这种方法简单、便于操作、综合成本较低,具有较大的推广应用价值。
其中,因SD卡具有体积小、功耗低的优势,所以在本设计中采用SD卡作为储存器件。
关键词:MSP430;U盘;SD卡;读卡器The U disk design of a MSP430-basedAbstractWith the rapid development of science and technology, people living standard rise, the informatization degree rise, information exchange of transport demand is also more and more. In the rapid development of science and technology today, U disk has become the mainstream of data storage products, it satisfies our demand for data storage, implements the portable mobile storage, greatly improve the office efficiency, make life more convenient. And the device is small and portable, suitable for various occasions, the application prospect and economic benefit are look good. Design, therefore, stable, low power consumption of data storage devices is very important.The study in the design of the USB flash drive is based on the high-speed low-power MSP430 MCU, using serial peripheral agreement bus structure on the data in the SD card read and write operations and through the USB interface with PC for data transmission, 2 g USB memory, system of low power consumption, power supply voltage of 3.3 V. The function of the whole system has realized the communication between usb and computer. This method is simple, easy to operate, low comprehensive cost, has great popularization and application value. Among them, because the SD card with the advantages of small volume, low power consumption, so in this design using SD card as storage devices.Key words:MSP430; U disk; SD card; Card reader目录论文总页数:22页1 引言 (1)1.1 课题研究的背景与意义 (1)1.1.1 课题研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)2 总体方案论证与设计 (1)2.1 设计要求 (1)2.2 系统设计总体方案 (2)2.2.1 系统框图 (2)2.2.2 单片机的选择 (2)2.2.3 电源选择 (2)3 系统电路设计与分析 (3)3.1 单片机最小系统 (3)3.1.1 MSP430F5529单片机简介 (3)3.1.2 电路分析 (4)3.2 USB接口模块 (5)3.3 SD卡接口模块 (7)3.4 JTAG仿真接口 (8)4 系统软件设计与分析 (9)4.1 主程序流程图 (9)4.2 各单元设计思路及实现功能 (10)4.2.1 USB通信 (10)4.2.2 SD卡通信 (13)5 系统调试 (16)5.1 电源模块调试 (16)5.2 JTAG仿真接口调试 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)声明 (20)附录 (21)1 引言1.1 课题研究的背景与意义1.1.1 课题研究背景随着科学技术的快速发展,人们生活水平的提高。
大学经典论文:基于MSP430单片机的便携式动态心电监护仪研制
to record real—time data continuously,and the data recording time could
reach 1 month;Using USB interface controller CH3 72.the system could
transmit the date in storage device to upper computer conveniently.In the
software part,using structuring program design method,the author has
completed the initialization of various modules in the digital circuit part
made and
health.and the early diagnosis and treatment are effective ways that
prevent heart disease.ECG monitor is playing the very important role in among.Base on the dynamic ECG monitor basic function and feature,
author has realized dynamic real.time display of ECG signal and
direct-viewing menu setting interface,and working with the 6-key
keyboard,the manipulation iS simple;The author has used 2GB SD card
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专科生毕业设计论文基于MSP430单片机实验系统的开发与设计-基本模块学院:机电工程学院专业:电气自动化技术班级:学号:指导教师:职称(或学位)讲师(硕士)2014年5月原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文(设计),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学生签名:年月日指导声明本人指导的同学的毕业论文(设计)题目大小、难度适当,且符合该同学所学专业的培养目标的要求。
本人在指导过程中,通过网上文献搜索及文献比对等方式,对其毕业论文(设计)内容进行了检查,未发现抄袭现象,特此声明。
指导教师签名:年月日目录1 绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2设计原理 (2)1.3单片机概述 (2)2 系统硬件设计 (3)2.1电源模块设计 (3)2.2串口模块设计 (4)2.3GSM模块接口设计 (5)2.4I2C模块设计 (7)2.5A/D模块设计 (8)2.6单片机模块 (9)3 系统软件设计 (10)3.1软件开发工具的介绍 (10)3.2系统软件流程图 (11)3.3A/D软件设计 (11)3.4短信息软件设计 (11)3.5SM软件设计 (12)4 结论 (13)致谢: (13)参考文献 (13)附录 (14)基于MSP430单片机实验系统的开发与设计-基本模块(机电工程学院指导教师:)摘要:GSM系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟,完整的系统。
系统以MSP430F149为核心,实验系统的基础模块主要有串口模块、I2C模块、A/D模块、电源模块、GSM模块。
着重的设计了该系统的特点以及硬件和软件的组成,同时描述了实验系统的功能以及所能开设的实验内容,通过Embedded Workbench进行软件仿真从而实现了系统的实现数据的有效数据传输,构成一个简单的MSP430单片机系统,方便对系统的高效学习的研究,具有低功耗、抗干扰能力强、易携带等优点。
关键词:MSP430F149;实验系统;数据传输Based on MSP430 SCM Experiment SystemDevelopment and Design- Basic Module (Electronic & Information Engineering Department, Supervisor:)Abstraot:The GSM system is based on relatively mature mobile communication system of time division multiple accesstechnology, complete system.The system takes MSP430F149 as the core, basic modules of the experiment system mainly include serial port module I2C module,A/D module,power module,GSM module. Mainlydesign the system components and the characteristic ofthe hardwar and software,and describes the system function and can open the experiment content,software simulation by Embeddded Workbench so as to realize theeffective data transmission system,Make a simple MSP430 single chip microcomputer system, facilitate the study ofefficient learning system the,has advantages of low power power consumption strong anti-interference ability,easy to carry.Key words: MSP430F149; The experimental system; Data transmission1绪论1.1课题背景单片机技术的发展源于计算机产业的发展。
在现代计算机技术领域中,形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
在单片机产生前,机电行业的自动化常常依赖于由复杂的电子线路组成的数控系统;或将通用计算机进行机械、电气加固后嵌入到控制对象中去,这样大型、高成本的系统难以被许多产品接受。
单片机就是应嵌入式系统新的要求而出现的。
目前单片机技术已经渗透到人们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,程控玩具、电子宠物,导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械等等,这些都离不开单片机。
对于自动化专业的学生,学好单片机原理,熟练掌握单片机应用知识有着重要的现实意义。
而单片机教学及研发离不开实验,随着单片机技术的发展,传统的依赖于仿真机的单片机实验成本高且效率低,已不适应现代科技开发需求。
本设计目的就是在传统实验板的基础上,开发功能较强的新型实验系统,即具有ISP在线仿真调试功能,使用EW软件即可直接仿真调试。
[1]1.2设计原理系统采用MSP430F149作为整个系统的MCU。
并采用一个GSM模块作为传输数据的无线MODEM,TC35与单片机通过串口进行连接。
利用单片机的另外一个片内串口实现一个与上位机进行通信的接口,从而实现整个系统的配置功能。
在本系统中,使用单片机的A/D转换通道实现数据的采集。
另外,考虑某些无人值守的应用场合,使用I/O端口去控制某些设备。
系统原理框图如1所示。
图1方案设计框图1.3单片机概述MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。
自1999年以来,利尔达单片机技术有限公司和美国德州仪器公司合作开展MSP430在中国的推广和销售。
MSP430具有强大的处理能力和运行速度快,功耗超低,应用方便等优点。
在多年来已在全球得到了广泛应用。
如工业控制,智能化仪器仪表,无线采集,手持设备。
在这方面应用体现较高性价比。
MSP430主要用户需要对模拟信号进行数字控制的领域,当然,纯数字的系统绝对可以用的。
另外他带有硬件乘法器在处理一些运算时速度也较快,这是16位的特点。
有ADC部件的MSP430主要用于测量和控制系统,当然部分的通信系统也是可以。
MSP430的独特性能和技术优点已经得到了单片机产品设计开发单位、电子工程技术人员和广大嵌入式系统爱好者的认可,并广泛的应用到各个行业各种产品中。
MSP430一方面从单片机技术的发展历程和命名选型开始,逐步对MSP430的结构特点和内外功能模块等做详细的论述,内容涉及到MSP430的通用I/O模块、定时模块、I²C模块、A/D模块、比较器模块、电压检测模块、通用串口模块、夜晶显示模块、SCAN IF模块、存储器模块等MSP430的多种功能模块,另一方面又大量充实了各个部分原理设计内容。
2系统硬件设计2.1电源模块设计由于单片机的电压为3.3V,GSM模块的工作电压为3.6V,因此本系统需要提供3.3V和3.6V电压。
3.3V电源部分采用TI公司的TPS76033芯片来实现。
3.3V电源电路如图2所示。
图2 3.3V电源电路图为了使3.3V输出电源的纹波小,在输出部分用了一个2.2uf和0.1uf的电容,另外在芯片的输入管脚也放了一个0.1uf的滤波电容,减少输入端受的干扰。
对于TC35模块采用3.6V供电,由于该电源部分的输出电流必须满足输出电流达到2A,在此采用NA TIONAL公司的LP3966-ADJ芯片。
该芯片的管脚2为shutdown管脚,在设计时必须通过一个10KΩ的电阻拉高到5V,具体电路如图3所示。
图3 3.6V电源电路图为了使3.6V输出电源的纹波小,在输出部分用了一个68pF、33uF和0.1uF的电容,实现滤波。
另外在芯片的的输入管脚也放置一个68uF和滤波电容,减少输入端受到的干扰,此外,本系统还需要复位电位,为了保证系统在上电进行初始化,同时也保证对电源的监控,需要采用复位芯片,电路如图4所示。
图4复位电路图2.2串口模块设计该系统实现串口电路(RS-232)主要是与上位机进行通信,实现单片机系统与上位机进行通信处理。
由于单片机与上位机进行通信时接口电平不同,因此需要进行接口转换,这里采用通信SP3220来完成接口电平转换。
[3]电路如图5所示。
图5RS-232电路图由图可以看出,通过一个上位电阻SHDN管脚拉高,使该芯片一直处于工作状态,如果系统需要处于低功耗状态,也可以通过单片机来控制该管脚。
工作时将该管脚设置为低电平,需要处于低功耗时将该管脚设置为高电平,这样很容易实现控制。
在管脚C1+、C1-、C2+、C2-、V+和V-分别放置0.1uf 的电容实现充电作用,满足相应充电泵的要求。
管脚T1OUT、TIN、R1OUT和RIN分别是232转换的输入输出脚,实现单片机的TTL电平与上位机的接口电平转换。
考滤到减小电源的干扰,还需要在芯片的电源输入管脚加一个0.1uf的电容来实现滤波,以减小输入端受到的干扰。
2.3GSM模块接口设计TC35模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块,闪存、ZIF连接器、天线接口组成。
作为TC35的核心,基带处理器主要处理GSM终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中所有的模拟和数字功能。
在不需要额外硬件电路的前提下,可支持FR、HR和EFR语音编码。
TC35是一个完整的无线GSM模块,本身能完成独立的功能。
外部通过40管脚的ZIF连接器对TC35模块进行控制。
从而实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。
为了方便硬件设计,下面对ZIF连接管脚进行介绍,[2]如图6所示。
图6TC35的ZIF连接器管脚图VBATT+:供电管脚。
供电的电压在3.3V~5.5V之间,该管脚必须满足峰值电流为2A.当模块在充电的时候,该管脚还可以作为输出管脚,所有的VBA TT+必须连接并行连接在一起。