MSP430F449在超低功耗高精度雷达液位仪中的应用

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MSP430外围模块功能简介[1]

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MSP430外围模块功能简介[1]
基础时钟模块和低功耗的原理及应用。
· 低速晶振和高速晶振（LFXT1、XT2） · 数字控制振荡器DCO · 锁频环FLL（Frequeney Locked Logic) 时钟模块运行原理：以F449为例低功耗原理：就是通过关闭或打开一些功能模块甚至关闭CPU和DCO来取得功耗的降低。你可以将时钟引出通过频率计观查当选用不同活动状态时，ACLK、SMCLK、MCLK的变化情况。低功耗设置的技巧问题
#0A00h,SP #XCAP14PF,&FLL_CTL0 #WDT_ADLY_250,&WDTCTL #WDTIE,&IE1 #002h,&P5DIR
JMP Mainloop WDT_ISR; Toggle P5.1 xor.b bic.b BIC reti WD CALL MOV MOV MOV MOV #WD1 #123H,R4 #123H,R5 #123H,R6 #123H,R7 ; #002h,&P5OUT #WDTIFG,IFG1 #LPM3,0(SP) ; ; Toggle P5.1
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ORG RESET SetupFLL SetupWDT mov.w bis.b mov.w bis.b SetupP5 bis.b eint Mainloop MOV MOV MOV MOV CALL #123H,R4 #123H,R5 #123H,R6 #123H,R7 #WD

基于MSP430F449的便携式高精度流量计的设计与开发

基于MSP430F449的便携式高精度流量计的设计与开发傅江辉;易万程
【期刊名称】《科技广场》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】本文介绍了一种便携式高精度流量计,它是以TI的MSP430F449为控制芯片,配有显示模块、键控模块、信息检测及输入模块等.本文还具体阐述了该流量计的工作原理、总体设计及硬件电路设计和软件设计.该流量计适用于各种复杂环境,并可以和其他上下游设备结合,实现流量控制的高精度及携带方便.
【总页数】2页(P99-100)
【作者】傅江辉;易万程
【作者单位】东华理工学院信息工程学院,抚州,344100;东华理工学院信息工程学院,抚州,344100
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于MSP430F449的新型智能流量计的设计与开发 [J], 许剑;卢建刚
2.基于AVR单片机的便携式气体流量计设计与应用 [J], 王宗亮;徐杭田;杨占录
3.基于MSP430F449单片机开发板的数码录音机设计与实现 [J], 李蜀娴;汤书森;李冬冬
4.基于MSP430F449的高精度电子秤设计 [J], 周杰红
5.基于MSP430F449的高精度数据采集系统 [J], 李惠光;薛雅丽
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msp430f449简介

6、中断应用程序举例（外部中断）:
void interrupt_initial() { P1DIR&=~BIT7; //P1.7为输入 P1IE|=0x80; //P1.7中断允许 P1IES|=0x00; //P1.7上升沿触发 P1IFG=0; //P1.7中断标志清除,对于多源中断必须先清中断标志再打开中断 _EINT(); //总中断允许 } #pragma vector=PORT1_VECTOR __interrupt void Port_1(void) { P1IFG&=~BIT7; //P1.7中断标志清除 /*在此写中断服务子程序*/ }
关闭局部中断一般是给想关的特殊功能寄存器相关位置0 同样以P1口外部中断为例: 关闭局部中断: P1IE&=~BIT0;//关闭P1.0外部中断 2、打开、关闭全局中断： _EINT();//打开总中断，相当于51的EA=1; _DINT();//关闭总中断，相当于51的EA=0; 3、各中断向量Interrupt Vectors：
四、MCLK应用举例：
1、在默认情况下，MCLK来自于DCOCLK其频率为1.048576MHZ 其计算方法：MCLK=（31+1）*32768 2、如何选择ACLK作为MCLK： void clk_initial() { do { IFG1&=~OFIFG; //清除振荡器的失效标志 __delay_cycles(200); } while((IFG1&OFIFG)!=0); //如果振荡器的失效标志存在 FLL_CTL1=SELM1+SELM0; //选择ACLK作为MCLK }
msp430f449简介
1、低工作电压：1.8~3.6V 2、超低功耗：活动模式：280UA（1MHZ，2.2V）待机模式： 1.1UA 掉电模式：（RAM数据保持）0.1UA 3、有5种节电模式 4、从待机到唤醒的响应时间不超过6us 5、12位A/D转换器（8通道、带有内部参考源、采样保持） 6、16位精简指令结构（RISC），150ns指令周期 7、带有3个捕获/比较器结构的16位定时器 8、串行通信可软件选择UART/SPI两种模式 9、可在线串行编程，不需要外部编程电压 10、驱动液晶能力为160段 11、FLASH存储器为60KB，RAM为2KB

基于MSP430单片机的液位测量仪设计毕业论文外文翻译

基于MSP430单片机的液位测量仪设计摘要：本文介绍了基于MSP430系列单片机的液位测量仪的组成、原理、硬件及软件设计，并介绍了多路复用测量和控制仪器对页面测量和控制。

该系统由压力传感器、信号处理电路、电磁阀、输出驱动电路、汉字液晶显示器、键盘、光报警电路和MSP430MCU 组成，实现了液位自动监测和自动报警功能。

关键词：液位测量；主从通信；MSP430SCM ；V/F 转换器中国图书分类：TP273 文献标示码：B1．前言测量和控制仪表的液位表属于智能仪表，是20世纪70年代开发成功的。

这是一个智能的可综合测量和可控制相结合的产品，可在许多工业领域用于测量各种介质的液位。

例如：石化、冶金、电工、电力、制药、环保产业。

该仪器可以测量液位，并计算出它的重量，所以它可以用来测量、控制液体静态、动态地品种，还有全球报警功能。

2．系统设计2．1 液位传感器的选择有各种各样的传感器可以用于液位测量，例如：压力传感器、超声波传感器、浮动式传感器等。

系统设计不仅需要实现测量液位的功能，还要探测出液体的重量。

在实验中，检测液体的重量P 是直接通过计算获得，这是ρ⨯⨯=S H P (H 为液体公分，S 是圆的面积， ρ是液体密度)。

因此，用1厘米的液体测量构造系统来进步测量液位重量的测量精度。

此外，我们认为，压力传感器接口电路比超声波传感器容易，所以我们决定采用压力传感器。

2．2 MSP430系列单片机低功耗16位的MSP430单片机，具有典型特征的SOC ，是大量的外围集成设备。

特别是微调波特率内部集成器件，它可以使任何单片机晶体振荡器工作在32768Hz 以上(但不超出晶体振荡器上限)，其通信频率的选择没有小数限制，也就是说，它可以使用答应频带率范围内的晶体振荡器工作在任何的频率值。

此外，MSP430单片机内部集成有温度传感器，因此它可以很方便的实现对压力传感器测量液位的温度补偿。

此外，MSP430系列单片机针对不同的模块有不同的应用和微控制器，还设计了电池供电，它可以工作很长时间。

基于MSP430的高精度电量测量装置的设计

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图 2 中-3.3V 的抬高电压是由这里的+3.3V 经过一级放大器反相直接得到。这样的联动关系, 最大程度减小噪声干扰所引起的测量精度误差。
图 2 运放采样电路图频率测量电路 1.3 信号频率的变化直接影响到采样的最终精度 ,对于数字交流采样 ,一周波通常需要采集 64 个以上的采样点 , 因此信号采样需要对被测信号的频率进行实时的锁频采样。如图 3 所示输入采样信号与标准信号同时输入到 MSP430 内置的比较器中 , 由比较器输出过零点的方波 , 该方波再经由一阶 RC 低通滤波后与 MSP430 内置定时器的捕获模块连接 , 充分利用 MSP430 内部集成的硬件资源,大大提高了频率测量的精度。
《微计算机信息》 ( 嵌入式与 SOC)2010 年第 26 卷第 10-2 期
高,而且具有很好的实用性和推广价值。参考文献: [1]胡大可,MSP430 系列 FLASH 型超低功耗 16 位单片机[M].北京:北京航空航天大学出版社 2001.11 [2]王幸之等,单片机应用系统抗干扰技术[M].北京:北京航空航天大学出版社 2000.9 [3]Texas Instruments Economic Voltage Measurement With the MSP430 Family [4]刘凌波,李海霞等.基于 DSP 的高精度电量测量系统的设计[J]. 微计算机信息.2009,1-2: [5]高婧; 郑建勇; 潘震东.电力系统微机保护中改进傅氏算法综合性能研究[J].继电器,2002.10 [6]覃毅,汤荣江等.单片机应用系统的软件抗干扰措施[J].微计算机信息.2007,2-2: 作者简介 :范大勇(1974—),男,东南大学建筑设计研究院,电气工智能化研究及设计。程师,注册电气工程师,主要从事建筑电气、 Biography: Fan Dayong (1974 — ), male, Architectural Design and Research Institute, Southeast University,Electrical engineer, Registered electrical engineer,Major in Building Electricity & Intelligence. (210096 江苏南京东南大学建筑设计研究院 ) 范大勇 (211100 江苏南京南京尚恒测控系统有限公司）唐建

基于MSP430的超声波液位监控仪器的设计与实现_李静

第21卷第3期2007年5月山东理工大学学报(自然科学版)Journal o f Shando ng U niver sity o f T echno lo gy(N atural Science Edit ion)V ol.21N o.3M ay2007文章编号:1672-6197(2007)05-0027-04基于M SP430的超声波液位监控仪器的设计与实现李静,陈平(山东理工大学计算机科学与技术学院,山东淄博255049)摘要:设计了基于MSP430单片机的超声波液位监控系统,并介绍了系统的软硬件构成.系统采用MSP430单片机控制超声波的发射与接收,并利用超声波脉冲回波方法对液罐内液位进行了测试.测试结果表明,该系统的测量精度为?1cm(在25e左右).关键词:超声波传感器;液位监控;M SP430中图分类号:TP368文献标识码:ADevelopment of ultrasonic liquid-level monitoring instrumentbased on MSP430microcontrollerLI Jing,CH EN Ping(Scho ol of Computer Science and T echnolog y,Shando ng U niver sity o f T echno log y,Zibo255049,China)Abstract:The ultrasonic liquid-level monito ring system based on MSP40w as desig ned.The com posing softw are and hardw ar e w ere introduced in detail.The system ado pts M SP430to control the em ission and reception of the ultrasonic,and uses the technolog y of altraso nic to test the liquld-lev el.According to the test result,the test pr ecision of the sy stem w as?1cm (abo ut25e).Key words:ultrasonic sensor;liquid-lev el monitoring;MSP430对液罐内液位的实时监测和记录是一项很有必要的工作.传统的液罐内液位的测量采样标尺法,主要是靠人工操作,每个液罐内、外面都有尺码标记,当需要测量液位时,操作人员就爬到液罐顶端,打开顶盖,用眼睛观察或用标尺插到液罐内与外面的尺码进行比较,确定液面所处的位置,记录液位的变化[1].该方法较麻烦,测量误差也较大.目前,国内外对液罐内液位测量根据测量方式的不同可分为接触式与非接触式两种类型,接触式是指测量用传感器直接与罐内存储介质相接触,从而获得测量参数的方法.由于所用传感器与罐内液体相接触,就需要考虑液体对传感器是否具有腐蚀性等问题,因此本设计采用非接触式的超声波测量技术.收稿日期:2006-10-23作者简介:李静(1982-),女,硕士研究生.超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后能得到超声波往返的传播时间.根据其传播速度和传播时间即可计算出其传播距离,得到液位高度.超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:(1)测量精度高;(2)响应时间短,可以方便的实现无滞后的实时测量;(3)非接触测量,性能稳定可靠,对液体的物理化学性质的适应性极强[2](如:不怕酸碱等强腐蚀性液体等).1 系统整体硬件设计1.1 系统硬件结构原理本设计主要有超声波传感器、微控制器MCU 、微型打印机等组成,其系统硬件结构如图1所示.本设计利用超声波传感器采集信号并结合相应的测试算法,对液罐内液位进行测试.测试结果可由微型打印机打印出来或储存在U 盘中,以便进行数据管理;或通过RS232串行通讯与计算机连接后对测试数据作进一步分析处理.图1 系统硬件结构框图超声波发射电路能在单片机的控制下发出超声波.接收电路接收到信号之后送入单片机进行处理,然后计算罐顶到液面的距离即当前液位.其基本工作原理如图2所示.图2 系统工作原理1.2 超声波传感器测试原理及接口设计1.2.1 超声波传感器测试原理超声波的纵向分辨率较高,对色彩和光照度不敏感,对外界光线和电磁场不敏感,可以用于测量较近目标的距离.本设计采用的超声波传感器往返距离为15m,在有灰尘、烟雾、强磁场干扰、有毒等各种环境下都能稳定工作.在超声波液位测量技术中,应用最广泛的是超声波脉冲回波方法.超声波测距是根据超声波传播过程中遇到障碍物会发生反射这一原理来测量距离的,即用发射超声波和接收其回波之间的时间差来计算距离.本设计采用的超声波是40kH z.由发射传感器发出超声波脉冲,传到液面经反射后返回接收传感器,测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间,根据媒质中的声速,就能得到从传感器到液面之间的距离,从而确定液面.考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,计算公式为v =331.5+0.607T (1)式中:v 为超声波在空气中传播速度;T 为环境温度.S =v @t/2=v @(t 1-t 0)/2(2)式中:S 为被测距离;t 为发射超声脉冲与接收其回波的时间差;t 1为超声回波接收时刻;t 0为超声脉冲发射时刻.用单片机可以很方便地测量t 0时刻和t 1时刻,根据以上公式,用软件编程即可得到被测距离S [3].1.2.2 超声波传感器与M SP430的接口本系统选用的是SCS-401系列超声波传感器,谐振频率为40KH Z 左右,其信号处理电路由2部分组成:即超声波发射电路和超声波接收电路.为了便于调试,超声波振荡器采用硬件电路设计,利用M CU 进行发射和接收控制.由于罐体液位的测量范围一般不超过5m ,因此超声波接收电路的灵敏度不必太高,为了简化设计,本系统中采用了2级放大和比较电路,超声波发射和接收电路及其与M CU 的接口如图2所示(信号从P25发射,从P24接收).超声波传感器与MSP430的接口如图3所示.1.3 微控制器M CU 的选型为尽可能简化和方便系统设计并降低下位机的功耗,经多方面综合、对比决定采用TI 公司的具有SOC 特点的MSP430系列MCU,这是一种超低功耗的16位混合信号控制器,其内部集成了大量的外围模块和温度传感器,特别适用于电池供电的手持式设备或需要对环境温度进行补偿的测试仪器.28山东理工大学学报(自然科学版)2007年图3超声波传感器与M SP430的接口电路MSP430单片机采用最新的低功耗技术,工作电压范围为1.8~ 3.6V,有正常工作模式( AM)和多种低功耗工作模式;当电源电压为3V 时,其最低功耗模式下的功耗仅0.1L A.而且可以方便地在各种工作模式之间切换.它的超低功耗性在实际应用中,尤其是在电池供电的便携式设备中表现尤为突出.在系统初始化后便进入待机模式,当有允许的中断请求时,CPU将在6L s 的时间内被唤醒,进入活动模式,执行中断服务程序.执行完毕,在RET I指令之后,系统返回到中断前的状态,继续低功耗模式.本设计所采用的是MSP430F1232微控制器,具有非常高的集成度,片内集成了10通道的10位A/ D转换、具有PWM功能的定时器、温度传感器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的具有中断功能的I/O端口、大容量的片内Flash 和RAM以及信息Flash存储器[4].其中Flash存储器可以实现掉电保护和软件升级.综合以上特点可见:采用MSP430单片机作为测试仪器的处理器,可简化系统电路设计、缩短开发周期,降低系统功耗、同时又能提高系统性能.2系统软件设计本设计是以超声波传感器作为主要探测器件,通过超声波脉冲反射接收法对液罐内液位进行测量,然后根据相应的测试算法计算出当前液罐内液位.也可将测试结果通过RS232串行通讯与计算机连接后对测试数据作进一步分析处理.基于单片机的液位监控系统设计的软件设计主要有2部分组成:下位机控制程序采用汇编编写,上位机处理程序主要采用C#.net编写.2.1下位机处理程序测量过程是由单片机部分和超声波电路部分共同完成的,可设定发射一次超声波的间隔时间为0.5s.发射时,单片机从P2.5发出约40kH z的方波,经发射电路从超声波发射端发出超声波,同时单片机内的定时器开始定时,起始时刻记为t0;超声波碰到液面后反射回来被接收端接收;此时由单片机的P2.4口通过中断接收,若检测到信号,则记下该时刻t1,定时器停止定时,定时器定时时间t=t1-t0即为超声波从发射到接收的时间;单片机计算出液位送LCD显示及进行其它处理.若单片机系统接收不到超声波回波信号,则到0.5s时重复上述过程开始下一轮的循环.最终可由串行通讯端口将计算出的数据传输给PC机,进行进一步处理.其主程序流程图如图4所示.上下位机通信程序流程图如图5所示.图4下位机主程序流程图29第3期李静,等:基于M SP430的超声波液位监控仪器的设计与实现图5 上下位机通讯中断流程图2.2 上位机处理程序上位机处理程序主要采用C#.net [5]编写,将测试数据通过串行通信端口传输到PC 机,实现对液罐内液位的实时监控;同时将测试数据存入数据库,对测试数据作进一步处理.其监控界面如图6所示.图6 液位监控系统界面2.3 系统测试及实验数据分析[6]为了便于安装尽量缩小该测试仪器的体积,本系统将单片机控制电路、信号处理电路及超声发射接收部分做成一块电路板,将测试仪器固定在液罐顶部.本实验实验室内进行,气温约为25e 时,通过钢皮卷尺与超声波液位测试仪对照测量[3],测试数据见表1.表1 超声波液位仪器实验数据钢皮卷尺/m 模拟液位/m 钢皮卷尺/m 模拟液位/m 0.2800.00 1.400 1.390.3200.31 1.600 1.600.3600.36 2.300 2.310.3800.37 2.800 2.780.4000.40 3.100 3.090.5000.51 3.700 3.700.6000.58 4.200 4.210.8000.79 4.600 4.591.0001.014.9804.95测量距离是以厘米为分辨率的3位数字显示,由表1知,绝大部分实验数据满足士1cm 的测量精度(在25e 左右),少部分数据的误差也在出2~3cm 的范围内,实现了该液位测试仪器的测试精度.由于环境温度对超声波传播速度的影响,使得测试误差变大.所以需要通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,以提高测量精度.3 结束语基于单片机的超声波液位监控仪器利用超声波传感器实现无接触式液位测量,并充分考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,硬件电路设计集成度高,可靠性强;测试装置小巧方便,安装简单,功能强,成本低,具有较好的社会效益和经济效益,在工业领域具有广泛的应用前景.参考文献:[1]孙实泽,许砚,颜波涛,等.一种新型的油库液位测量系统[J].电子世界,2002,(4):41.[2]何奇,唐得刚.浅析油罐液位检测的几种方法[J].计量与测试技术,2005,32(2):8-9.[3]赵文龙,苑鸿骥,熊丽云,等.汽车倒车测距仪中信号处理技术的研究[J ].厦门大学学报(自然科学版),2001,40(1):106-110.[4]魏小龙.M SP430系列单片机接口技术及系统设计实例[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2003.[5]Bradley J C.An ita C.M ills paug h[M ].北京:清华大学出版社,2005.30山东理工大学学报(自然科学版)2007年。

基于MSP430F449的高精度电子秤设计

基于MSP430F449的高精度电子秤设计【摘要】电子秤应用广泛，本文设计了一种以MSP430F449为信息处理核心的高精度电子秤，介绍了其系统框图，重点阐述了称重传感器的工作原理与电子秤称重数据采集电路的设计方法，并完成了电子秤的软件设计。

达到了国家标准《非自动秤通用检定规程JJG555—1996》规定的三级秤指标，称重误差小。

【关键词】电子秤；称重；称重数据采集；MSP430F4490 引言电子秤是配有称重装置的衡器，它经历了从模拟指针式向数字式发展的过程，称量精度由0.1%发展到0.01%甚至更高，一般具有各种参数的设定、去皮、累加、称重结果的自动处理与显示等功能[1]。

电子秤操作简单、称量准确、体积小、称量速度快、读数方便，广泛应用于商业贸易、医院、学校、企业等部门[2]。

本文以TI公司的高性能单片机MSP430F449为信息处理核心，结合24位A/D转换器，设计了一种高精度便携式电子秤，其最大量程为50kg，分度值为10g，内分度值为1g，达到了国家标准《非自动秤通用检定规程JJG555—1996》规定的三级秤指标[3]。

1 高精度电子秤的工作原理图1 高精度电子秤的工作原理框图高精度电子秤以MSP430F449为MCU，主要由称重信号采集电路、数字温度传感器、键盘、LCD、通信接口电路、语言提示电路、电源管理电路等组成，其原理如图1所示。

图中称重传感器、调理电路、A/D转换电路等组成称重信号采集电路，当被测载荷加载在秤体上时，安装在秤体下方的称重传感器产生与被测载荷成正比的电压信号，经调理电路放大、滤波、A/D转换后，传送至MCU，完成称重信号采集；同时MCU利用数字温度传感器采集的环境温度信号，根据温度补偿算法，完成被测载荷称重结果的温度补偿，获得最终的称重结果，并利用LCD显示。

系统利用键盘电路完成电子秤不同功能的选择和相关数据的输入；系统具有语音提示功能，可完成电子秤相关功能提示、报警等；电子秤具有RS232通信接口，可实现与上位机的通信功能等；系统具有正常工作和睡眠（即节电工作）等工作模式，利用电源管理电路，实现电子秤的低功耗设计。

MSP430F449概述

4、（1）指令为1、2、3字长，也就是2、4、6字节长，所以PC为偶数；
（2）SP为满递减格式，也就是SP总是指向堆栈的顶部，压堆栈时，先将SP-2，然后将数据存储到SP所指向的Ram单元。
（3）SR寄存器内容 15-9保留，8 v 超出有符号数表示范围 7scg1 6 scg0 控制系统时钟状态，5 oscoff =1 停止晶振，4 cpuoff 关闭cpu， 3 GIE =1 允许所有的中断， 2 N 运算结果为负，1 Z 运算结果=0， 0 C 运算结果产生了进位。
1、引脚总共100个，Pin1为Dvcc，Pin100为Avcc
2、基本资源：60k Flash 、2k Ram、8通道12bit ADC、2个USART、160段lcd驱动（4com * 40seg）、Basic Timer & TimerA & TimerB
3、寄存器使用情况：R0---PC，R1---SP，R2---SR or CG1（constant generator），R3---CG2，R4-R15为通用寄存器。
注：4x系列的boot memory 空间位置大小一致
（6）449 Ram addr( 0x09ff ---- 0x0200 )
注：4x系列的 Ram 空间位置大小一致
5、存储器组织
冯诺依曼结构，数据程序统一编址，小模式可访问64k，大模式为2*16*64k空间。
（1）特殊功能寄存器都位于低地址空间addr ( 0x000f --- 0x0000 )，如：
中断允许寄存器 IE1 addr 0x0000 ，IE2 addr 0x0001，一个字节长度；
（3）msp430f449 代码空间60k code memory addr( 0xffff ---- 0x1100 )

数字式电参数测试仪分析

数字式电参数测试仪分析本系统以MSP430F449为控制核心,由自动判别信号模块,测频模块,测电压、电阻、电流模块,LCD显示和键盘等模块组成。

采用等精度法实现了频率的精确测量,通过分压网络实现了对电压的精确测量,通过将电阻、电流信号转换为电压信号实现了对电阻、电流的精确测量,且本系统可以自动识别所测信号。

由于本系统充分利用了MSP430F449的内部资源,所以本系统功耗低,稳定性好,精度高,人机界面友好。

标签：MSP430F449;等精度法;自动识别;功耗0 前言随着测量技术的飞速发展以及人们对电参数的测量精度要求的提高,目前教学实验中普遍采用的数字式万用表已不能满足测量要求,因此一种使用更方便,测量精度更高的电参数测试仪将会有广泛的使用价值和应用前景。

1 理论分析与计算设计要求:①电阻测量范围:10Ω～100KΩ,相对误差<2%;②电流测量范围:100μA～10mA,相对误差<2%;③电压测量范围:100mV～10V,相对误差<2%;④频率测量范围:100Hz～10kHz,相对误差<0.1%;⑤显示刷新周期≤2s,使用单5V直流电源供电;⑥连续测量的时候可以不检测输入信号类型,但须设置AUTO功能键,按下后自动判别一次输入信号类型,判别时间不大于4S。

频率测量原理分析。

下图1为等精度测频法的测量原理时序图。

等精度测频法同时使用两个计数器A和B对待测信号频率Fx和频标信号频率Fm在设定的精确门内进行计数,精确门与预置门的门限时间相同,Fx的上升沿触发精确门。

用两个计数器分别在精确门内对Fx和Fm计数得数值分别为M和N,则待测信号的频率为Fx=MFxN,由于计数由待测信号的上升沿控制,故M无计数误差,误差为ΔFx=MFxN-1-MFxN,相对误差为ΔFxFm=1N-1,本系统精确门门限时间为0.5S,频标信号频率Fm=8MHz,N=4000000,相对误差可达0.000025%,完全达到设计要求。

基于MSP430F449的超低功耗超声波热量表设计

基于MSP430F449的超低功耗超声波热量表设计肖慧敏;王鹏翔;董言志【摘要】为了提高超声波热量表的测量精度,系统设计中采用了高速时间数字转换器TDC-GP21的解决方案.流量的测量使用超声波时差法原理,通过MSP430F449单片机控制TDC-GP21实现流体温度以及超声波飞行时间的测量,减少了外围电路设计的复杂度,大幅降低了系统的功耗与成本.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2013(037)004【总页数】3页(P33-35)【关键词】TDC-GP21;流量测量;温度测量;M-BUS;超声波热量表【作者】肖慧敏;王鹏翔;董言志【作者单位】烟台大学光电信息科学技术学院,山东烟台264005;烟台大学光电信息科学技术学院,山东烟台264005;烟台大学光电信息科学技术学院,山东烟台264005【正文语种】中文【中图分类】TH811 引言目前，国内使用的热量表大多为叶轮式、电磁式热量表。

对于叶轮式热量表，流体流经金属叶轮使其旋转，采用干簧管采集流量信号，虽然这种热量表的成本低，但是由于供热管中存在较多的杂质，容易造成阻碍，且对外界环境敏感，使用寿命短;电磁式热量表对水质要求很高，而热水中带有很多金属杂质，会吸附在磁头上，导致测量不准确，同时结构复杂，成本较高，功耗比较大，在实际的应用中很少用到。

超声波热量表是在超声波测量流量的基础上发展而来的新型热量表，超声波热量表克服了原有机械表和电磁表受水质影响严重和使用寿命短的缺点，具有精度高、寿命长、功耗低、基本不受水质影响的特点［1］。

2 超声波热量表的系统组成及测量原理2.1 超声波热量表的系统组成系统设计中采用时间数字转换芯片TDC－GP21完成对系统流量与温度的测量，以MSP430F449作为主控器完成进出水温度测量的计算、温度补偿及流速、热量的计算，之后通过TI公司的物理层MBUS芯片TSS721A实现远程抄表通信。

此外，该热量表采用自制的段式液晶实现两级选单功能显示，利用430芯片自带的FLASH进行热焓值、密度值以及历史信息的存储。

基于MSP430F449的便携式高精度流量计的设计与开发

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维普资讯
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MSP430F449的数字电位器分压功能设计

… — ｖＳ口Ｓ
电／欠压控制ＳＩＰ串行接口
逻辑
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件乘法器、串行通信可软件选择ＵＡＴＳＩ式等。在Ｒ／Ｐ模
实际的应用中，ＡＲＴ接口具有极佳的通用性，于扩ＵＳ出展接口的目的，往往通过软件模拟ＳＩ以获得更多的ＳＩＰ，ＰＳＫｌ模块和控制ＣＥ＂ＳＯ凸Ｄ
时钟的上升沿，测输入引脚Ｐ．检４０的电
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ＭＳ４０４９的数字电位器分压功能设计Ｐ３Ｆ４
王若男，进韩
（山东科技大学信息科学与工程学院，岛２６１）青６５０
ＭＳ４０单片机具有丰富的外围模块，如Ｐ３ＭＳ４０４９就包含８组ＩＯ端口、密模拟比较器、Ｐ３Ｆ４／精硬
输入采样
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基于MSP430单片机的智能水位计设计

基于MSP430单片机的智能水位计设计时间：2011-07-14 17:03:23 来源：电子科技作者：陶洁，迟权德，肖桂凤摘要：为解决我国水位监测野外条件下长期无人看守的问题，研制开发了基于MSP430单片机的智能水位计。

从其组成到各功能分别进行了详细的介绍，该智能水位计不仅实现了水位数据的实时监测、记录和定期采集等多种工作模式，而且提高了水位监测精度，实现了水位监测的智能化。

关键词：MSP430单片机；水位监测；远程控制；智能仪器随着微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。

智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。

水位监测广泛应用于水利、电力、城市供水、防洪等多领域，但是目前的水位观测方法精度不高，不能全自动、实时动态监测，因此，在综合研究目前水位监测的实际情况以及特点的基础上，利用现代电子技术，特别是单片机技术和传感器技术，设计开发一种通用性好、可靠性高、维护方便，可适用于多种监测环境的多模式智能水位计具有重要的实际意义。

1 智能水位计系统组成该智能水位计以单片机为核心，由主控系统、水位采集模块、数据保存模块、控制显示模块与上位机通信模块组成，完成水位测量、存储、控制与实时显示等功能。

也可作为终端，通过单片机的串口与上位机通信，实现终端遥控和水位遥测。

组成框图如图1所示。

主控系统对各个模块起到控制作用，是各个模块正常工作的基础，主要由单片机完成。

水位信息采集模块是水位计的核心部分，采集到的水位信息的精度是衡量水位计质量的重要参数。

由传感器、模数转换，单片机完成。

数据存储模块由外部非易失存储器和单片机完成，水位计定时采集水位信息，并保存在外存上。

MSP430F449在微型化低功耗数据采集模块中的应用

MSP430F449在微型化低功耗数据采集模块中的应用花汉兵【摘要】MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号微控制器,具有丰富的片内外设,有广阔的应用前景.给出了一种基于MSP430F449单片机的微型化低功耗数据采集模块设计方案,并对信号处理、数据采集、串行通信以及数据处理进行了较为详细的介绍.试验结果证明,系统设计非常适合于电池供电和便携式应用场合,可典型应用于捕捉模拟信号的传感系统.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)009【总页数】3页(P141-142,152)【关键词】单片机;MSP430F449;低功耗;数据采集模块【作者】花汉兵【作者单位】南京理工大学,电子工程与光电技术学院,江苏南京,210094【正文语种】中文【中图分类】TN411 引言随着低功耗单片机技术的发展，各种应用场合对单片机系统有了更加严格的要求。

MSP430系列单片机具有低工作电压、超低功耗、强大的处理能力、系统工作稳定，集成了大量的外围器件，具有丰富的片内外设和方便高效的开发环境等特点，在电池供电的微型化低功耗设备和仪器中有着广泛的应用。

特别是MSP430系列单片机大部分都内嵌模数转换器模块，且转换精度在10位、12位及14位不等，所以MSP430系列在低功耗数据采集等需求中使用非常方便。

MSP430F449是MSP430系列产品中最高档的型号。

主要特点：能够在1.8～3.6 V的低电压下工作；在低功耗模式下，CPU可以被中断唤醒，响应时间小于6 μs；12位A/D转换器带有内部参考源、采样、保持、自动扫描特性；FLASH存储器多达60 kB；方便高效的开发环境等特点。

2 设计方案低功耗数据采集模块在微型化系统中主要完成数据采集及数据存储功能。

现场使用要求其电流消耗尽可能小，以降低系统的功耗，延长电池的供电时间。

本文设计了一种基于低功耗单片机MSP430F449的微型化数据采集模块，整个系统由MSP430F449、传感器、信号调理、串行通信等电路构成。

MSP430系列单片机及MSP430F449单片机在医疗仪器中的应用[1]

《自动化与仪器仪表》２００７年第３期（总第１３１期）ＭＳＰ４３０系列单片机及ＭＳＰ４３０Ｆ４４９单片机在医疗仪器中的应用＊邱月友（安徽工程科技学院电气传动与控制重点实验室安徽芜湖，２４１０００）摘要：ＴＩ公司生产的ＭＳＰ４３０系列单片机带有ｆｌａｓｈ存储器，使得在线访问和改写数据变得很方便，具有其他单片机无可比拟的优点。

本文扼要的介绍了ＴＩ公司生产的ＭＳＰ４３０系列单片机的特性、各管脚功能以及简单应用，并结合自己的课题，简单介绍了ＭＳＰ４３０Ｆ４４９单片机在医疗电子器械中的应用。

关键词：单片机；存储器；ＦｌａｓｈｍｅｍｏｒｙＡｂｓｔｒａｃｔ：ＭＳＰ４３０ＦｘｘｗｈｉｃｈｈａｖｅｆｌａｓｈｒｏｍｉｓｔｈｅｓｅｒｉａｌｏｆＴＩ．ＴｈｅｆｌａｓｈｒｏｍｃａｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙｒｅａｄａｎｄｒｅｗｒｉｔｅｔｈｅｒｏｍｗｈｅｎＣＰＵｉｓｗｏｒｋｉｎｇ．Ｔｈｅｙｈａｖｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｗｈｉｃｈｏｔｈｅｒｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｄｏｎ＇ｔｈａｖｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｉｍｐｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈａｔＴＩｐｒｏｄｕｃｅｓＭＳＰ４３０Ｆｘｘ＇ｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｐｌｅｕｓａｇｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｓｉｍｐｌｙｉｎｔｒｏ－ｄｕｃｅｓＭＳＰ４３０Ｆ４４９ｕｓｅｄｉｎｍｅｄｉｃａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｍｙｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｐｉｃ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；Ｍｅｍｏｒｙ；Ｆｌａｓｈｍｅｍｏｒｙ中图分类号：ＴＰ３６８．１文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－９２２７（２００７）０３－００４３－０３＊基金项目：安徽省高等学校青年教师科研资助项目（２００６ｊｑｌ１４３）收稿日期：２００６－１１－２６１快擦写可编程只读存储器ＦｌａｓｈＭｅｍｏｒｙ存储器是计算机中最重要的部件之一，而且存储器的更新速度也很快，基本上是以每三年翻两番的速度在增长。

MSP430低功耗技术在称重控制仪上的应用

MSP430低功耗技术在称重控制仪上的应用刘海;徐春艳【摘要】分析对比几种现在主流的微处理器的低功耗特性,重点研究MSP430处理器的节电特性.根据实际应用需求,提出了一套在称重控制仪上可行的低功耗方案.介绍基于MSP430单片机的称重系统中低功耗技术实现的具体方法.【期刊名称】《常州信息职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(009)001【总页数】2页(P61-62)【关键词】低功耗;MSP430;ADS1230【作者】刘海;徐春艳【作者单位】梅特勒-托利多测量技术有限公司,江苏常州,213125;常州信息职业技术学院,江苏常州,213164【正文语种】中文【中图分类】TH715在工业环境中，往往有很多场合需要使用移动设备或者是现场无条件使用交流电。

因此，电池成为了此类设备的标准配置。

在不扩大电池容量的前提条件下，尽可能得延长设备使用电池时的工作时间，就成为了一种突出的市场需求。

低功耗技术也就成为了广大电气工程师所热衷研究的一个焦点技术。

目前，在嵌入式领域，已经有不少较为成熟的低功耗解决方案。

其中以MSP430系列单片机为核心的一套低功耗方案是业界较为主流的、成熟的方案。

MSP430系列单片机是TI公司设计生产的，一种具有超低功耗特性的单片机。

目前其MSP4301XX、2XX、4XX已经被广泛使用。

与现在市场上通用的一些单片机相比，MSP430的低功耗特性相当显著。

其超低功耗的特性，得益于两方面: 1)超低功耗的硬件结构设计。

这点可以从MSP430系列单片机的性能参数指标上看出:①0.1uA RAM保持电流;②0.8uA实时时钟模式;③250uA/1MPIS active;④ 1.8～3.6V 工作电压;⑤ ＜6us时钟启动;⑥ ＜50nA端口漏电。

2)灵活、可供选择的多种工作模式。

MSP430总共有6种工作模式:活动模式(AM)、低功耗模式0(LPM0)、低功耗模式1(LPM1)、低功耗模式2(LPM2)、低功耗模式3(LPM3)、低功耗模式 4(LPM4)。