单片机原理及应用_第九讲_MSP430单片机液晶控制器和ADC

单片机原理及应用

第九讲 MSP430单片机液晶控制器和ADC

报告人：

实验内容

实验一：段码LCD循环显示0到6

实验二：DAC输出正弦波

实验三：

基础：

使DAC0输出正弦波频率为300Hz，在LCD上显示频率。

提高：

用按键控制DAC0输出正弦波频率为在100Hz—1000Hz循环输出，步进值为100Hz，并在LCD上显示频率。

实验步骤

步骤：

(1) 将PC 和板载仿真器通过USB 线相连；

(2) 打开CCS 集成开发工具，选择样例工程或自己新建一个工程，修改代码；

(3) 选择对该工程进行编译链接，生成.out 文件。然后选择，将程序下载到实验板中。程序下载完毕之后，可以选择全速运行程序，也可以选择

单步调试程序，选择F3 查看具体函数。也可以程序下载之后，按下，软件界面恢复到原编辑程序的画面。再按下实验板的复位键，运

行程序。（调试方式下的全速运行和直接上电运行程序在时序有少许差别，建议上电运行程序）。

关键代码：

实验一：

int main()

{

int i,j;

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;// Stop WDT

Init_TS3A5017DR(); // Configure TS3A5017DR IN1 and IN2 Init_lcd(); // LCD初始化

Backlight_Enable(); // 打开背光

LcdGo(1); // 打开液晶模块

LCD_Clear(); // 清屏

while(1)

{

for (i=0; i<6; i++) // Display "0123456"

{

for(j=0;j<6;j++)

{

LCDMEM[j] = char_gen[i];

}

delay_ms(1000);

}

}

}

实验二：

#include

#include

#define PI 3.1415926

int sin_table[360];

int *sin_data_pr;

double i=0;

int j;

void main(void)

{

WDTCTL = WDT_MDLY_0_064; // WDT ~61us interval timer SFRIE1 = WDTIE; // Enable WDT interrupt

for(j=0;j<360;j++)

{

i+=PI/180;

sin_table[j]=(int)((sin(i)+1)*2048);

}

sin_data_pr=&sin_table[0];

DAC12_0CTL0 = DAC12IR + DAC12SREF_0 + DAC12AMP_5 + DAC12ENC +

DAC12CALON+DAC12OPS;

P5DIR=BIT1;//打开扬声器的运放

P5OUT&=~BIT1;

for (;;)

{

__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // Enter LPM0

DAC12_0DAT=*sin_data_pr++;

if (sin_data_pr >= &sin_table[360])

{

sin_data_pr = &sin_table[0];

}

// Positive ramp

DAC12_0DAT &= 0xFFF; // Modulo 4096

}

}

#pragma vector=WDT_VECTOR

__interrupt void watchdog_timer (void)

{

__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); // Clear LPM0 bits from 0(SR) }

实验三：

基础：

int main(void) {

WDTCTL = WDT_MDLY_0_064; // WDT ~61us interval timer

Init_TS3A5017DR(); // Configure TS3A5017DR IN1 and IN2

Init_lcd(); // LCD初始化

Backlight_Enable(); // 打开背光

LcdGo(1); // 打开液晶模块

LCD_Clear(); // 清屏

LCDMEM[0] = char_gen[3];

LCDMEM[1] = char_gen[0];

LCDMEM[2] = char_gen[0];

SFRIE1 = WDTIE; // Enable WDT interrupt

for(j=0;j<52;j++)

{

i+=PI/26;

sin_table[j]=(int)((sin(i)+1)*2048);

}

sin_data_pr=&sin_table[0];

DAC12_0CTL0 = DAC12IR + DAC12SREF_0 + DAC12AMP_5 + DAC12ENC + DAC12CALON+DAC12OPS;

P5DIR=BIT1;//打开扬声器的运放

P5OUT&=~BIT1;

for (;;)

{

__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // Enter LPM0

DAC12_0DAT=*sin_data_pr++;

if (sin_data_pr >= &sin_table[52])

{

sin_data_pr = &sin_table[0];

}

// Positive ramp

DAC12_0DAT &= 0xFFF; // Modulo 4096

}

}

#pragma vector=WDT_VECTOR

__interrupt void watchdog_timer (void)

{

__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); // Clear LPM0 bits from 0(SR)

}

提高：

#define circnt100 1388

#define circnt200 694

#define circnt300 462

#define circnt400 348

#define circnt500 278

#define circnt600 232

#define circnt700 198

#define circnt800 174

#define circnt900 154

#define circnt1000 138

int sin_table[180];

int *sin_data_pr;

double i=0;

int j;

const int cnt_table[] =

{circnt100,circnt200,circnt300,circnt400,circnt500,circnt600,circnt700,circ nt800,circnt900,circnt1000};

int cnt_flg = 0;

void SetVcoreUp (unsigned int);

void main(void)

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // close watchdog

//---------p2.6--------------

P2REN |= BIT6; // Enable P2.6 internal resistance

P2OUT |= BIT6; // Set P2.6 as pull‐Up resistance

P2IES |= BIT6; // P2.6 Hi/Lo edge

P2IFG &= ~BIT6; // P2.6 IFG cleared

P2IE |= BIT6; // P P2.6 interrupt enabled

/*P2REN |= BIT7; // Enable P2.6 internal resistance

P2OUT |= BIT7; // Set P2.6 as pull‐Up resistance

P2IES |= BIT7; // P2.6 Hi/Lo edge

P2IFG &= ~BIT7; // P2.6 IFG cleared

P2IE |= BIT7; // P P2.6 interrupt enabled*/

//---------enable LCD------------

Init_TS3A5017DR(); // Configure TS3A5017DR IN1 and IN2

Init_lcd(); // LCD初始化

Backlight_Enable(); // 打开背光

LcdGo(1); // 打开液晶模块

LCD_Clear(); // 清屏

LCDMEM[5] = char_gen[0];

LCDMEM[4] = char_gen[0];

LCDMEM[3] = char_gen[1];

//----------config sine list------------

for(j=0;j<180;j++)

{

i+=PI/90;

sin_table[j]=(int)((sin(i)+1)*2000);

}

sin_data_pr=&sin_table[0];

DAC12_0CTL0 = DAC12IR + DAC12SREF_0 + DAC12AMP_5 + DAC12ENC +

DAC12CALON+DAC12OPS;

//---------- enable SMCLK as 8MHz--------------

P4DIR |= BIT1; // P4.1 output

P1DIR |= BIT0; // ACLK set out to pins

P1SEL |= BIT0;

P3DIR |= BIT4; // SMCLK set out to pins

P3SEL |= BIT4;

// Increase Vcore setting to level3 to support fsystem=25MHz

// NOTE: Change core voltage one level at a time..

SetVcoreUp (0x01);

SetVcoreUp (0x02);

SetVcoreUp (0x03);

UCSCTL3 = SELREF_2; // Set DCO FLL reference = REFO

UCSCTL4 |= SELA_2; // Set ACLK = REFO

__bis_SR_register(SCG0); // Disable the FLL control loop

UCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODx

UCSCTL1 = DCORSEL_7; // Select DCO range 50MHz operation

UCSCTL2 = FLLD_1 + 762; // Set DCO Multiplier for 25MHz

// (N + 1) * FLLRef = Fdco

// (762 + 1) * 32768 = 25MHz

// Set FLL Div = fDCOCLK/2

__bic_SR_register(SCG0); // Enable the FLL control loop

// Worst‐case settling time for the DCO when the DCO ran ge bits have been // changed is n x 32 x 32 x f_MCLK / f_FLL_reference. See UCS chapter in

5xx

// UG for optimization.

// 32 x 32 x 25 MHz / 32,768 Hz ~ 780k MCLK cycles for DCO to settle __delay_cycles(782000);

// Loop until XT1,XT2 & DCO stabilizes ‐ In this case only DCO has to stabilize do

{

UCSCTL7 &= ~(XT2OFFG + XT1LFOFFG + DCOFFG);

// Clear XT2,XT1,DCO fault flags

SFRIFG1 &= ~OFIFG; // Clear fault flags

}while (SFRIFG1&OFIFG); // Test oscillator fault flag

//-----------enable timerA CCR0 us SMCLK--------------

TA0CCTL0 = CCIE; // CCR0 interrupt enabled

TA0CCR0 = cnt_table[0];

TA0CTL = TASSEL_2 + MC_1 + TACLR; //use SMCLk as setting 25MHz

for (;;)

{

__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // Enter LPM0

DAC12_0DAT=*sin_data_pr++;

if (sin_data_pr >= &sin_table[180])

{

sin_data_pr = &sin_table[0];

}

// Positive ramp

DAC12_0DAT &= 0xFFF; // Modulo 4096

}

}

void SetVcoreUp (unsigned int level)

{

PMMCTL0_H = PMMPW_H; // Open PMM registers for write

// Set SVS/SVM high side new level

SVSMHCTL = SVSHE + SVSHRVL0 * level + SVMHE + SVSMHRRL0 * level;

// Set SVM low side to new level

SVSMLCTL = SVSLE + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;

while ((PMMIFG & SVSMLDLYIFG) == 0); // Wait till SVM is settled

PMMIFG &= ~(SVMLVLRIFG + SVMLIFG); // Clear already set flags

PMMCTL0_L = PMMCOREV0 * level; // Set VCore to new level

if ((PMMIFG & SVMLIFG))

while ((PMMIFG & SVMLVLRIFG) == 0); // Wait till new level reached

// Set SVS/SVM low side to new level

SVSMLCTL = SVSLE + SVSLRVL0 * level + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;

// Lock PMM registers for write access

PMMCTL0_H = 0x00;

}

//--------timerA interruption---------

#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR

__interrupt void TIMER0_A0_ISR(void)

{

__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);

}

//-------bottom interruption----------

#pragma vector=PORT2_VECTOR

__interrupt void Port_2(void)

{

__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);

cnt_flg++;

if (cnt_flg >= 10) cnt_flg = 0;

LCD_Clear(); // 清屏

LCDMEM[5] = char_gen[0];

LCDMEM[4] = char_gen[0];

if (cnt_flg == 9)

{

LCDMEM[3] = char_gen[0];

LCDMEM[2] = char_gen[1];

}

else LCDMEM[3] = char_gen[cnt_flg + 1];

TA0CCR0 = cnt_table[cnt_flg];

P2IFG &= ~BIT6;

__bis_SR_register(CPUOFF + GIE);

}

实验现象分析:

实验一：

LCD显示屏上循环显示0到6，每次显示都为6个相同的数字，现象对应的代码为：

实验二：

实验板上扬声器放出周期为64us*360=0.023s的正弦波信号。

实验三：

基础：用示波器测量P7.6信号，测出信号频率为300HZ左右，LCD面板上显示为300。提高：按下按键，信号频率按要求改变，同时LCD也显示出信号频率对应值。

思考题

1、MSP430系列单片机液晶驱动模块有哪些驱动方法？

答：4种驱动方法:

静态

2‐mux

3‐mux

4‐mux

2、MSP430系列单片机液晶驱动模块包括哪些功能结构？

答：

功能结构:

具有显示缓存器

所需的SEG、COM信号自动产生

多种扫描频率

每个闪烁段都有独立的闪烁存储器

稳压电荷泵

软件实现反向控制

显示缓存器可作为一般存储器

3、MSP430系列单片机液晶驱动模块显示缓存有什么特

点？和普通的存储单元有什么不同？

答：

特点:

液晶显示缓存器各个位与液晶的段一一对应。存储位置位则可以点亮对

应的液晶段，存储位复位液晶段变暗。段、公共极输出控制能够自动从显示

缓存器读取数据，送出相应信号到液晶玻璃片上。因为不同器件驱动液晶的

段数不同，所以液晶显示缓存器的数量也不一样。数量越大，驱动能力越强

，显示的内容就越多。

不同：

显示缓存器可作为一般存储器，但一般存储单元存储位置位不可以点亮液晶段。

4、常见液晶显示的类型有哪些？

答：

段式液晶

字符式液晶

图形式液晶

5、MSP430系列单片机液晶驱动模块有哪些特点？

答：

具有显示缓存器

所需的SEG、COM信号自动产生

多种扫描频率

每个闪烁段都有独立的闪烁存储器

稳压电荷泵

软件实现反向控制

显示缓存器可作为一般存储器

4种驱动方法

静态

‐mux

‐mux

‐mux

6、简述DAC的主要性能参数。

答：

分辨率(n):

DAC转换器使用的位数, D/A转换器模拟输出电压可能被分离

的等级数。输入数字量位数越多，分辨率越高。所以，在实际应用中，常用数字量的位数表示D/A转换器的分辨率。

转换速度:

转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压

的变化率。

建立时间（tset）——当输入的数字量发生变化时，输出

电压变化到相应稳定电压值所需时间。最短可达0.1μS。单调性:

转换器的模拟输出值与数字输入值同增同减.

偏移误差:

当输入的数字量为0时，DAC输出的模拟量的大小。

温度系数:

在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变

化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升

高1℃，输出电压变化的百分数作为温度系数。

7、简述MSP430单片机DAC12模块的特点。

答：

12 位单调输出

8位或12位电压输出分辨率

可编程的时间对能量的消耗

内部或外部参考电压

二进制或二进制补码形式

具有自校验功能

多路DAC同步更新

可直接用存储器存储(DMA）

实验中遇到的问题

无