自平衡車加速度檢測(cè)設(shè)計(jì)

-.z.**文理學(xué)院物理與機(jī)械電子工程學(xué)院本科畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕題目自平衡車加速度檢測(cè)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)***學(xué)號(hào)08**3100**學(xué)生**成強(qiáng)指導(dǎo)教師***設(shè)計(jì)所在單位**文理學(xué)院2014年5月**文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕任務(wù)書題目學(xué)生**學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師職稱教研室畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕任務(wù)與要求畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕工作進(jìn)程起止時(shí)間工作內(nèi)容開場(chǎng)日期完成日期教研室主任〔簽字〕系主任〔簽字〕**文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕開題報(bào)告題目學(xué)生**學(xué)號(hào)專業(yè)名稱指導(dǎo)教師開題時(shí)間班級(jí)一、選題目的和意義：二、本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及開展趨勢(shì)：三、主要研究?jī)?nèi)容：指導(dǎo)教師意見及建議：簽字：年月日教研室審核意見：簽字：年月日注：此表前三項(xiàng)由學(xué)生填寫后，交指導(dǎo)教師簽署意見，經(jīng)教研室審批后，才能開題。**文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕中期檢查表題目學(xué)生**學(xué)號(hào)專業(yè)名稱指導(dǎo)教師檢查時(shí)間班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕進(jìn)展情況指導(dǎo)教師意見"中期檢查〞主要檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度，主要檢查以下內(nèi)容：a.學(xué)生是否清楚自己的工作內(nèi)容和技術(shù)路線b.能否按進(jìn)度完成設(shè)計(jì)任務(wù)c.能否與指導(dǎo)教師保持正常的師生指導(dǎo)關(guān)系簽字：年月日教研室意見簽字：年月日**文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕指導(dǎo)教師評(píng)分表學(xué)生****專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕題目設(shè)計(jì)〔論文〕起止時(shí)間年月日至年月日指導(dǎo)教師評(píng)語：〔應(yīng)從選題、收集資料與運(yùn)用、論點(diǎn)、論述依據(jù)、結(jié)論、論證方法、寫作標(biāo)準(zhǔn)以及日常表現(xiàn)等方面對(duì)論文進(jìn)展評(píng)述?！辰ㄗh成績(jī)：指導(dǎo)教師簽名：年月日**文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕評(píng)閱教師評(píng)分表學(xué)生**學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕題目設(shè)計(jì)〔論文〕起止時(shí)間年月日至年月日評(píng)閱教師評(píng)語：〔應(yīng)從選題、寫作標(biāo)準(zhǔn)、問題論證或說明效果等方面對(duì)論文進(jìn)展評(píng)述〕建議成績(jī)：評(píng)閱教師簽名：年月日**文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕辯論記錄學(xué)生**學(xué)號(hào)專業(yè)名稱辯論時(shí)間年月日辯論地點(diǎn)指導(dǎo)教師題目辯論小組成員姓名職稱姓名職稱提問及答復(fù)情況記錄：記錄人簽字：年月日辯論成績(jī)：辯論小組組長(zhǎng)簽名：年月日畢業(yè)論文成績(jī)辯論委員會(huì)認(rèn)定成績(jī)畢業(yè)論文等級(jí)學(xué)院辯論委員會(huì)意見：負(fù)責(zé)人簽名：年月日注：1、畢業(yè)論文成績(jī)=指導(dǎo)教師成績(jī)×40%＋評(píng)閱教師成績(jī)×20%＋辯論成績(jī)×40%；2、辯論委員會(huì)認(rèn)定成績(jī)是根據(jù)該生畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)及該專業(yè)整體論文情況的綜合評(píng)定成績(jī)。3、論文等級(jí)分優(yōu)秀〔≥90分〕、良好〔80~89分〕、中等〔70~79分〕、及格〔60~69分〕、不及格〔<60分〕。-.z.自平衡車加速度檢測(cè)設(shè)計(jì)摘要：自動(dòng)平衡運(yùn)作原理是建立在IPS即倒立擺系統(tǒng)的根本原理上，本設(shè)計(jì)的靈感及設(shè)計(jì)思路也是源于此。本文介紹了一種加速度的檢測(cè)設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)中以16位單片機(jī)MSP430g2553為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及控制元件，傳感器MMA7361為加速度檢測(cè)元件，液晶顯示器NOKIA5110為顯示元件來實(shí)現(xiàn)加速度的檢測(cè)；加速度是利用算法在程序中進(jìn)展計(jì)算并且轉(zhuǎn)換進(jìn)而顯示的。該設(shè)計(jì)能夠完成對(duì)自平衡車乃至一切運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物體的三維加速度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)及顯示，并且可以通過改變采集時(shí)間和算法范圍取值來靈活設(shè)定精度靈敏度，進(jìn)而滿足不同的數(shù)據(jù)需求，本設(shè)計(jì)在生產(chǎn)生活中具有很重要的作用。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)MSP430；加速度傳感器MMA7361；液晶顯示屏Self-balancingvehicleaccelerationdetectingdesignAbstract：AutomaticbalancingprincipleofoperationisbasedonthebasicprinciplesofIPSthattheinvertedpendulumsystem,thedesigninspirationanddesignideasarealsoderivedfromthis.Thispaperpresentsadesignaccelerationdetection,thedesignforthe16-bitmicrocontrollerMSP430g2553dataconversionandcontrolponentsforthesensorMMA7361accelerationsensingelement,LCDNOKIA5110forthedisplayelementsareusedtodetectacceleration;accelerationistheuseofalgorithmsandconversionprocessthuscalculatedisdisplayed.Thisdesigncanbepletedontheself-balancingvehiclemotionstateoftheobjectaswellasallthethree-dimensionalaccelerationanddisplayreal-timemotiondetection,andcanchangethevalueoftheacquisitiontimeandscopetofle*iblealgorithmsensitivitysettingaccuracy,thusmeettheneedsofdifferentdata,thedesignproductionandlifehasaveryimportantroleKeywords:SCMMSp430;SensorMMA7361;LCD5110-.z.目錄第1章緒論(設(shè)置成一級(jí)標(biāo)題，三號(hào)黑體、二倍行距)11.1選題的目的與意義(設(shè)置成二級(jí)標(biāo)題，四號(hào)黑體、1.5倍行距)11.2本課在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及開展趨勢(shì)11.3本課主要研究?jī)?nèi)容21.4自平衡的控制原理2第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案22.1系統(tǒng)組成構(gòu)造22.2加速度測(cè)量原理32.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終核心器件選型3第3章元器件的選型及工作原理33.1MSP430工作原理及選型3單片機(jī)系列優(yōu)點(diǎn)(設(shè)置成三級(jí)標(biāo)題，四號(hào)楷體、1.5倍行距)43.2加速度傳感器的選型及工作原理113.3NOKIA5110的選型及根本構(gòu)造12第4章元器件的硬件設(shè)計(jì)134.1MSP430的硬件設(shè)計(jì)134.2MMA7361的硬件設(shè)計(jì)134.3NOKIA5110的硬件設(shè)計(jì)14第5章元器件的軟件設(shè)計(jì)145.1MSP430的軟件設(shè)計(jì)145.2MMA7361的軟件設(shè)計(jì)155.3NOKIA5110的軟件設(shè)計(jì)155.4加速度檢測(cè)的總程序19完畢語38致謝39參考文獻(xiàn)40附錄41在WORD中依次點(diǎn)擊"插入――引用――索引和目錄――目錄――確定〞自然生成目錄。-.z.第1章緒論(設(shè)置成一級(jí)標(biāo)題，三號(hào)黑體、二倍行距)1.1選題的目的與意義(設(shè)置成二級(jí)標(biāo)題，四號(hào)黑體、1.5倍行距)自平衡小車是一個(gè)高度不穩(wěn)定兩輪機(jī)器人，是一種多變量、非線性、絕對(duì)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，且因其運(yùn)動(dòng)環(huán)境復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程中的非完整約束，所以其控制任務(wù)也具有復(fù)雜性，需要在完成平衡控制的同時(shí)實(shí)現(xiàn)直立行走等任務(wù)。因其既有理論意義又有使用價(jià)值，自平衡小車的研究在最近十年引起了大量機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的廣泛關(guān)注[1]。雙輪自平衡小車作為倒置系統(tǒng)的一種形式，是動(dòng)力學(xué)理論和自動(dòng)控制理論與技術(shù)相結(jié)合的研究工程，為科學(xué)理論的開展起到了指導(dǎo)作用。且由于構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)靈活以及適合在更小的空間里工作，有著一定的應(yīng)用前景。本課題主要進(jìn)展其加速度檢測(cè)方面的研究及設(shè)計(jì)。自平衡車在顛簸路面上保持平衡、離地時(shí)車速的保持、超傾角后的停機(jī)保護(hù)，都需要對(duì)其加速度進(jìn)展實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)。國(guó)內(nèi)外雖然已經(jīng)設(shè)計(jì)出幾種加速度檢測(cè)方法及平衡控制方法，但這些方案都有一定的局限性，例如對(duì)路面平整度要求過高，所以動(dòng)態(tài)平衡的控制性能都不高。自動(dòng)平衡運(yùn)作原理是建立在IPS即倒立擺系統(tǒng)的根本原理上，只有實(shí)時(shí)檢測(cè)加速度并且準(zhǔn)確及時(shí)的了解及控制其加速度才能更好地對(duì)其進(jìn)展平衡控制、平安駕駛，而且，對(duì)其的研究也將為自動(dòng)控制系統(tǒng)做出現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐奉獻(xiàn)。1.2本課在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及開展趨勢(shì)我國(guó)在此方面的研究取得了很大的成就：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究出了自平衡代步電動(dòng)車，它是一種具有自平衡系統(tǒng)的電動(dòng)車。在車體內(nèi)嵌入式CPU的控制下，采集平衡傳感器以及速度、加速度傳感器的數(shù)據(jù)，通過一定的控制算法，計(jì)算輸出PWM信號(hào)控制兩個(gè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，使車體保持平衡并能夠根據(jù)人體重心的偏移，自動(dòng)前進(jìn)、后退以及轉(zhuǎn)彎。在自平衡小車的研究中，國(guó)外的專家和愛好者們也取得了一系列成果：如瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院工業(yè)電子實(shí)驗(yàn)室的研究員JOE的基于倒立擺的小型自平衡兩輪車的模型，是由DSP芯片進(jìn)展控制的。它由車架上方所附的重物模擬實(shí)際車中的駕駛者。研究人員通過陀螺儀和光電編碼器測(cè)量的數(shù)據(jù)，用線性狀態(tài)反應(yīng)控制器來控制整個(gè)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定。由美國(guó)創(chuàng)造家DeanKamen開發(fā)的兩輪個(gè)人交通工具則是一個(gè)更為實(shí)用、成熟以及商業(yè)化的兩輪運(yùn)載車的版本。它用了五個(gè)陀螺儀和一個(gè)收集其他角度傳感器數(shù)據(jù)的集成器來保持自身的直立狀態(tài)。小車只需其中的三個(gè)陀螺儀就可以控制整個(gè)系統(tǒng)的平衡，而另外的兩個(gè)則是為平安可靠作為備用。.1.3本課主要研究?jī)?nèi)容本課題研究的主要內(nèi)容有：第一，自平衡車加速度檢測(cè)所需的硬件選擇，即選擇滿足高精度控制的加速度傳感器以及單片機(jī)，進(jìn)而用單片機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析讀取。第二，控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，從單片機(jī)以及傳感器的功能入手完成系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)并對(duì)各模塊進(jìn)展編程，根據(jù)選用的硬件和采集的數(shù)據(jù)，完成車模信息的算法。本課題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是如何選取適宜的傳感器以及單片機(jī)，只有適宜的硬件才能測(cè)出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而更好地動(dòng)態(tài)控制平衡。再一個(gè)是對(duì)選取的單片機(jī)及傳感器進(jìn)展靈活運(yùn)用，主要包括單片機(jī)及傳感器的特點(diǎn)性能和數(shù)據(jù)采集讀取的算法程序編入。由于要快速實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的讀取加速的，所以其對(duì)算法的要求是相當(dāng)高的。1.4自平衡的控制原理自平衡小車身位于車輪軸上方，姿態(tài)傳感器安裝于車身中心位置，微處理器通過讀取姿態(tài)信息，驅(qū)動(dòng)輪子的電機(jī)正、反轉(zhuǎn)或是差速，實(shí)現(xiàn)車身的平衡、運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)彎等功能。當(dāng)車體發(fā)生傾斜時(shí)，微處理器獲得角度和加速度信號(hào)，經(jīng)過融合計(jì)算，驅(qū)動(dòng)電機(jī)向一樣方向運(yùn)動(dòng)，抵消在這個(gè)維度上的傾斜力矩，保持車身平平衡。控制如下圖。第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)組成構(gòu)造系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)是由三個(gè)模塊組成，其中包括加速度傳感器，單片機(jī)以及LCD顯示屏。由加速度傳感器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過單片機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)展處理并用程序控制最后由顯示屏顯示輸出。其組成框圖如下所示：加速度加速度對(duì)數(shù)據(jù)采集單片機(jī)處理控制LCD顯示圖2-1系統(tǒng)組成構(gòu)造2.2加速度測(cè)量原理本設(shè)計(jì)的原理是：主要通過三軸的加速度傳感器MMA7361采集得到加速度，MSP430G2553作為CPU從加速度傳感器讀取數(shù)據(jù)，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)展判斷然后做相應(yīng)的處理，這樣單片機(jī)采集到傳感器的輸出電壓。MSP430G2553片內(nèi)集成了A/D轉(zhuǎn)換通道，這樣可以直接將單片機(jī)的A/D輸入通道和傳感器的電壓輸出通道線連接，把輸出電壓進(jìn)展轉(zhuǎn)換，通過顯示電路將得到的數(shù)據(jù)顯示出來。整個(gè)設(shè)計(jì)的構(gòu)造簡(jiǎn)單，加速度傳感器的采集模塊和單片機(jī)的數(shù)模轉(zhuǎn)換的通道連接，這樣可以使得采集模塊的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，從而使得設(shè)計(jì)的程序和模塊簡(jiǎn)單易懂?！哺饔布倪x取經(jīng)下文3.1-3.3比照論證而得〕2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終核心器件選型MSP430G2553單片機(jī)，MMA7361加速度傳感器，5110液顯示器〔經(jīng)下文3.1-3.3比照論證而得〕注：表、公式、圖要按照章節(jié)依次排序。第3章元器件的選型及工作原理3.1MSP430工作原理及選型單片機(jī)的比照及選型方案一，采用傳統(tǒng)51單片機(jī)作為主控。51單片機(jī)具有8位代碼指令，8位數(shù)據(jù)總線，16位地址總線，6個(gè)中斷源，4kbRAM，尋址范圍16位地址寬度，不能與取指令，1種工作模式，不支持協(xié)處理器，不支持JTAG調(diào)試，是一款具有價(jià)格低廉，使用簡(jiǎn)單應(yīng)用廣泛的芯片，但由于本設(shè)計(jì)需要立體實(shí)時(shí)測(cè)量加速度，而目前市場(chǎng)該種加速度計(jì)一般輸出模擬信號(hào)，如果選用51單片機(jī)勢(shì)必需要加A/D轉(zhuǎn)換電路，這無疑增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度，且內(nèi)部資源較少，功能相對(duì)不豐富，實(shí)現(xiàn)過程比擬繁瑣。方案二，采用MSP430g2553，其具有一種16位RISC架構(gòu)，所有的操作〔程序流指令除外〕均作為存放器操作與用于源操作數(shù)的7種尋址模式和用于目的操作數(shù)的4種尋址模式一起執(zhí)行，該模塊的主要功能是支持高精度斜坡模數(shù)轉(zhuǎn)換，同時(shí)該模塊具有支持快速10位模數(shù)轉(zhuǎn)換,且無需CPU的干預(yù)即可對(duì)ADC采樣進(jìn)展轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存，這一功能為系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)提供了方便，且MSP430g2553的低功耗工作模式符合節(jié)能低功耗要求。綜合上述，我選擇方案二，即MSP430g2553單片機(jī)。3.1.2MSP430單片機(jī)系列優(yōu)點(diǎn)(設(shè)置成三級(jí)標(biāo)題，四號(hào)楷體、1.5倍行距)MSP430系列是一個(gè)16位的、具有精簡(jiǎn)指令集的、超低功耗的混合型單片機(jī)，在1996年問世，由于它具有極低的功耗、豐富的片內(nèi)外設(shè)和方便靈活的開發(fā)手段，已成為眾多單片機(jī)系列中一顆耀眼的新星。超低功耗MSP430單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷杭办`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。首先，MSP430系列單片機(jī)的電源電壓采用的是1.8~3.6V電壓。因而可使其在1MHz的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流會(huì)在200~400uA左右，時(shí)鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有0.1uA。其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在MSP430系列中有兩個(gè)不同的系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)：根本時(shí)鐘系統(tǒng)和鎖頻環(huán)〔FLL和FLL+〕時(shí)鐘系統(tǒng)或DCO數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)。有的使用一個(gè)晶體振蕩器〔32768Hz〕,有的使用兩個(gè)晶體振蕩器〕。由系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)生CPU和各功能所需的時(shí)鐘。并且這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，翻開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)翻開的功能模塊不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。在系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式〔AM〕和五種低功耗模〔LPM0~LPM4〕。在等待方式下，耗電為0.7uA，在節(jié)電方式下，最低可達(dá)0.1uA。卓越的超低功耗特性，給MSP430單片機(jī)開拓了廣闊的應(yīng)用空間：第一，正如前文所說，MSP430單片機(jī)就是為了便攜式設(shè)備而量身打造的。隨著技術(shù)的日新月異，便攜式設(shè)備不斷的向小型化、輕量化、高精度、多功能化的方向開展，在集成度、電池尺寸、設(shè)備大小的限制下，還對(duì)處理器運(yùn)算能力和片上資源有了更高的要求。MSP430單片機(jī)強(qiáng)大CPU〔16位處理器，每秒處理指令最高25兆〕和片上豐富的接口電路和模擬電路資源，可以實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)字信號(hào)混合處理，大局部設(shè)計(jì)?°單芯片?±完成，大幅提高集成度和生產(chǎn)效率的同時(shí)有效的控制了本錢。第二，超低功耗的特定使得產(chǎn)品電池壽命終身化這個(gè)命題得以實(shí)現(xiàn)。按照電子產(chǎn)品預(yù)期使用壽命5~8年計(jì)算，電池設(shè)計(jì)壽命8~10年，如果產(chǎn)品耗電量足夠低的話，一款產(chǎn)品終生只用配上一塊電池，無需充電和更換。這樣一方面減少了用戶的麻煩，另一創(chuàng)造設(shè)計(jì)和制造的本錢也降了下來。例如一款基于MSP430單片機(jī)的野外氣象觀測(cè)的傳感器節(jié)點(diǎn)，可以連續(xù)工作數(shù)年不更換電池，直至產(chǎn)品壽命終結(jié)。第三，MSP430單片機(jī)低功耗還表達(dá)在另一方面，即十分微弱的能量，也能夠驅(qū)動(dòng)MSP430單片機(jī)工作，在1.8V以上的電壓下CPU都可以正常工作，最新系列的MSP430單片機(jī)甚至可以把這個(gè)數(shù)值再降低幾乎一半至1.1V。這樣很多間接電能也能直接給MSP430單片機(jī)供電，如小塊太陽能電池、信號(hào)線自取點(diǎn)、溫差能、電纜上磁場(chǎng)能、人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)震動(dòng)的能量、酸堿性溶液中的能量等等?；谶@種間接電能設(shè)計(jì)的無源設(shè)備產(chǎn)品，也是符合當(dāng)前低碳環(huán)保設(shè)計(jì)理念的新方向。日本最近研制了一種尿液檢查卡片，就是以尿液作為電解質(zhì)發(fā)電，驅(qū)動(dòng)低功耗系統(tǒng)進(jìn)展尿液樣本分析。除了超低功耗這一突出優(yōu)勢(shì)外，MSP430系列單片機(jī)還有不少其他不俗的表現(xiàn)：1.MSP430單片機(jī)內(nèi)核采用16位RISC〔reducedinstructionsetputer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)〕處理器，單指令周期，運(yùn)算能力和速度優(yōu)勢(shì)明顯，*些型號(hào)的MSP430單片機(jī)內(nèi)部帶有硬件乘法器，在DMA控制器的配合下，性能堪比DSP〔DigitalSignalProcessing，數(shù)字信號(hào)處理，一種專精于復(fù)雜信號(hào)運(yùn)算的智能器件〕。2.MSP430單片機(jī)采用馮諾依曼構(gòu)造，存放器和數(shù)據(jù)段〔即RAM〕與代碼段〔即ROM，F(xiàn)LASH或FRAM〕統(tǒng)一編制。這樣代碼在RAM里同樣可以運(yùn)行，每款MSP430單片機(jī)都有FLASH〔或FRAM〕控制器，通過它可以對(duì)ROM的區(qū)的代碼進(jìn)展擦寫。這種機(jī)制可以很方便的實(shí)現(xiàn)設(shè)備在線升級(jí)功能，無需重新燒寫程序，固件更新時(shí)單片機(jī)仍處正常工作狀態(tài)(在第三章中詳細(xì)討論)。3.MSP430單片機(jī)屬于工業(yè)級(jí)芯片，能夠在-40~85攝氏度的范圍內(nèi)工作，并且?guī)в蠵WM發(fā)生器等控制輸出。適合各類工業(yè)測(cè)量、工業(yè)控制、電機(jī)控制等領(lǐng)域。4.MSP430單片機(jī)作為混合信號(hào)處理器，模擬設(shè)備也是一大特色，運(yùn)算放大器、比擬器、ADC、DAC應(yīng)有盡有。以ADC為例，有高速的ADC10、ADC12；有高精度的SD16、SD24；還有低本錢的SLOPE，可以滿足各式各樣的測(cè)試任務(wù)。5.MSP430單片機(jī)具有多種通信接口，涵蓋UART、I2C、SPI、USI等等，5系列單片機(jī)還帶有USB控制器、射頻控制器、Zigbee控制器。適用于各種協(xié)議下的數(shù)據(jù)中繼器、轉(zhuǎn)發(fā)器、轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用中。6.TI公司實(shí)力雄厚，MSP430單片機(jī)系列產(chǎn)品生命力旺盛，自1996年問世以來每年都有新的型號(hào)推出，更新、更強(qiáng)、更省電的單片機(jī)不斷的推出。2012年六又推出了新款的?°金剛狼?±系列，再度挑戰(zhàn)低功耗極限。對(duì)于單片機(jī)開發(fā)人員而言，芯片內(nèi)部工藝或許與設(shè)計(jì)不是則相關(guān)，但是MSP430單片機(jī)低功耗系統(tǒng)在軟件方面的操作就至關(guān)重要了，因?yàn)榧词笴PU能夠以極低的功耗執(zhí)行指令，而程序總是做一些冗余的動(dòng)作，那樣進(jìn)展下來，還是會(huì)有很多功耗白白浪費(fèi)，則MSP430為軟件上控制低功耗又提供了那些可能呢？首先，MSP430單片機(jī)建立的時(shí)鐘系統(tǒng)概念，使得CPU、片上模塊、休眠喚醒三者時(shí)鐘彼此獨(dú)立?？偙娝苤?，時(shí)鐘頻率的上下是決定系統(tǒng)功耗的一個(gè)重要因素，但是不同模塊的運(yùn)行速度各不一樣，CPU的繁忙程度也并非總是很高，這就造成低速時(shí)鐘無法滿足需求，高速時(shí)鐘又會(huì)帶來功率浪費(fèi)的為難局面。MSP430單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)提供了三種時(shí)鐘，通過軟件存放器設(shè)置，不同時(shí)鐘可以分別開啟關(guān)閉，可以分別設(shè)置倍頻分頻系數(shù)，為各種模塊和CPU提供多樣的選擇。基于這樣的時(shí)鐘系統(tǒng)，MSP430單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)不同深度的系統(tǒng)休眠，如此梯度化的休眠方式，讓整個(gè)系統(tǒng)以間歇工作的方式，最大限度的節(jié)約能量。其次，MSP430單片機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，在使用時(shí)每個(gè)模塊都可以由軟件單獨(dú)開啟關(guān)閉，用到*一模塊時(shí)翻開它，任務(wù)完畢之后關(guān)閉它，這樣也能節(jié)省不少的電能。這樣的設(shè)計(jì)還有諸多其他好處，每一種模塊都具有獨(dú)立完整的構(gòu)造，在不同型號(hào)單片機(jī)中，同款模塊的功能構(gòu)造使用方法都是完全一樣的。同一家族不同型號(hào)的MSP430單片機(jī)，實(shí)際上就是不同功能模塊的組合。這樣的設(shè)計(jì)，對(duì)于學(xué)習(xí)者而言，使得MSP430單片機(jī)學(xué)習(xí)一通百通，對(duì)研發(fā)者而言，更換更高級(jí)的MSP430單片機(jī)芯片時(shí)，程序移植得心應(yīng)手。此外，對(duì)于新手而言，如何在保證程序穩(wěn)定性、強(qiáng)健性的前提下提高程序執(zhí)行效率、刪除冗余語句，還是一個(gè)遙不可及要求。TI公司就專門組織了老練的程序工程師編寫了程序庫(kù)MSP430ware，MSP430430ware中囊括了幾乎所有模塊的所有功能函數(shù)和海量的例程，把工程師從底層繁瑣的代碼編寫工作中解放了出來，同時(shí)還保證了底層函數(shù)的效率和穩(wěn)定。MSP430系列單片機(jī)的迅速開展和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，主要取決于以下的特點(diǎn)。強(qiáng)大的處理能力。MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集〔RISC〕構(gòu)造，具有豐富的尋址方式、大量的存放器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在8MHz晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為125ns。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。在運(yùn)算速度方面，MSP430系列單片機(jī)能在8MHz晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)125ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器〔能實(shí)現(xiàn)乘加〕相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的*些算法〔如FFT等〕。MSP430系列單片機(jī)的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的備用狀態(tài)時(shí)，用中斷請(qǐng)求將它喚醒只用6us。系統(tǒng)工作穩(wěn)定。上電復(fù)位后，首先由DCOCLK啟動(dòng)CPU，以保證程序從正確的位置開場(chǎng)執(zhí)行，保證晶體振蕩器有足夠的起振及穩(wěn)定時(shí)間。然后軟件可設(shè)置適當(dāng)?shù)拇娣牌鞯目刂莆粊泶_定最后的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。如果晶體振蕩器在用做CPU時(shí)鐘MCLK時(shí)發(fā)生故障，DCO會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，以保證系統(tǒng)正常工作；如果程序跑飛，可用看門狗將其復(fù)位。豐富的片上外圍模塊。MSP430系列單片機(jī)的各成員都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是看門狗〔WDT〕、模擬比擬器A、定時(shí)器A〔Timer_A〕、定時(shí)器B〔Timer_B〕、串口0、1〔USART0、1〕、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、10位/12位ADC、I2C總線直接數(shù)據(jù)存取〔DMA〕、端口O〔P0〕、端口1~6〔P1~P6〕、根本定時(shí)器〔BasicTimer〕等的一些外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時(shí)迅速?gòu)?fù)位；模擬比擬器進(jìn)展模擬電壓的比擬，配合定時(shí)器，可設(shè)計(jì)出A/D轉(zhuǎn)換器；16位定時(shí)器〔Timer_A和Timer_B〕具有捕獲/比擬功能，大量的捕獲/比擬存放器，可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、PWM等；有的器件更具有可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址串行通信接口可方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用；具有較多的I/O端口，最多達(dá)6*8條I/O口線；P0、P1、P2端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入；12/14位硬件A/D轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率，最高可達(dá)200kbps，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；能直接驅(qū)動(dòng)液晶多達(dá)160段；實(shí)現(xiàn)兩路的12位D/A轉(zhuǎn)換；硬件I2C串行總線接口實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器串行擴(kuò)展；以及為了增加數(shù)據(jù)傳輸速度，而采用直接數(shù)據(jù)傳輸〔DMA〕模塊。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。方便高效的開發(fā)環(huán)境。目前MSP430系列有OPT型、FLASH型和ROM型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。對(duì)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(duì)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(chǔ)器，因此采用先下載程序到FLASH，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)展開發(fā)。這種方式只需要一臺(tái)PC機(jī)和一個(gè)JTAG調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。開發(fā)語言有匯編語言和C語言。MSP430單片機(jī)目前主要以FLASH型為主。適應(yīng)工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境MSP430系列器件均為工業(yè)級(jí)的，運(yùn)行環(huán)境溫度為-40~+85攝氏度3.1.3本實(shí)驗(yàn)主要選用的是MSP430G2553，它的優(yōu)點(diǎn)在于：首先，G2系列單片機(jī)的售價(jià)低，G2全系列單片機(jī)共有44款，根據(jù)片上資源的豐富程度價(jià)格由低到高,最低價(jià)格0.34美元，配置最全的2553也僅售0.99美元，這樣的價(jià)位在單片機(jī)范圍內(nèi)可以算是物美價(jià)廉了。G2系列單片機(jī)雖然價(jià)格不高，但不等于它的功能不強(qiáng)，G2系列單片機(jī)作為MSP430系列中的一員擁有大局部MSP430單片機(jī)片上外圍模塊：16MHz主頻16位CPU片上程序存儲(chǔ)器FLASH〔512B/1KB/2KB/4KB/8KB/16KB〕及FLASH控制器片上隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM(128B/256B/512B)通用并行輸入輸出端口GPIO〔4位/16位/20位/24位〕支持電容觸摸式I/O看門狗定時(shí)器WDT上電復(fù)位模塊BOR多功能通信模塊USI〔I2C/SPI〕USIC_A(UART/LIN/IrDA/SPI)USIC_B(I2C&SPI)比擬器模塊paratorA+片內(nèi)溫度傳感器TempSensor十位逐次逼近型ADC10斜率型slopeADC板載USB調(diào)試與編程仿真器接口，無驅(qū)動(dòng)可安裝支持所有采用DIP14和DIP20封裝MSP430G2**和MSP430F20器件紅綠兩粒LED，兩個(gè)按鍵配套兩款電容觸摸板所有管腳在板子兩邊引出3.1.4MSP430引腳圖每個(gè)引腳具有多項(xiàng)功能3.1.5?兩種模式?看門狗?間隔定時(shí)器?受密碼保護(hù)?兩種模式具有不同的中斷向量?時(shí)鐘可由ACLK或SMCLK提供?控制RST/NMI引腳模式?WDT+增加了故障保護(hù)時(shí)鐘WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD；//關(guān)狗看門狗的主要功能是在軟件問題發(fā)生后執(zhí)行受控的系統(tǒng)重啟。假設(shè)設(shè)置的時(shí)間間隔完畢，將產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位。如果在*種應(yīng)用中不需要平安裝置功能，則該模塊可被禁用或配置為一個(gè)間隔定時(shí)器或關(guān)閉。3.1.6參考電壓建立時(shí)間<30uS采樣保持時(shí)間可選轉(zhuǎn)換需13個(gè)時(shí)鐘周期可選的時(shí)鐘脈沖源-ADC10OSC(約5MHz)-ACLK-MCLK-SMCLK3.1.78路?可選內(nèi)部參考電壓，也可從外部接入?軟件可選的RC低通濾波器?多路輸入選擇?具有中斷功能3.2加速度傳感器的選型及工作原理加速度傳感器的選型方案一，采用數(shù)字式傳感器可將被測(cè)信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出，它具有精度高，分辨率高，抗干擾力強(qiáng)，便于與計(jì)算機(jī)接口等優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)字傳感器種類還不多，而符合我要測(cè)量三個(gè)方向分量的功能還沒有，外接電路會(huì)增加電路的復(fù)雜程度，故此方案不可使用。方案二，采用MMA7361LC模塊，該模塊可根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向改變輸出信號(hào)的電壓值，而且*、Y、Z三個(gè)方向的量輸出，省去AD轉(zhuǎn)換電路，可直接與MSP430g2553ADC1.0口相接，從而到達(dá)采集數(shù)據(jù)并保存到芯片的目的，且節(jié)約了本錢。綜合上述，我采用方案二，即選擇MMA7361加速度計(jì)。3.2.2Pin13.3V:輸入電壓，同時(shí)可以接收到單片機(jī)AD參考電壓端；Pin2〔可選〕5V電源；Pin3GND：電源地；Pin4*out:*軸方向電壓輸出；Pin5Yout:y軸方向電壓輸出；Pin6Zout:z軸方向電壓輸出；Pin7sleep：芯片休眠控制〔0：休眠，1：工作〕；Pin81012NC:懸空管腳；Pin90g_dectect:0g信號(hào)檢測(cè)；Pin11Self_test:芯片自我測(cè)試與初始化備注：MMA7361加速度計(jì)有3.3V和5V兩個(gè)電壓端，只需要接其中一個(gè)就可以了，3.3V可以由5V穩(wěn)壓產(chǎn)生，也可以直接3.3V供電。加5V穩(wěn)壓的原因是為了給使用5V的單片機(jī)提供方便，不需要再去找3.3V的電壓了。3.2.3MMA73613軸小量程加速度傳感器是檢測(cè)物件運(yùn)動(dòng)和方向的傳感器，它根據(jù)物件運(yùn)動(dòng)和方向改變輸出信號(hào)的電壓值。各軸的信號(hào)在不運(yùn)動(dòng)或者不被重力作用的狀態(tài)下〔0g〕,其輸出為1.65V。如果沿著*一個(gè)方向活動(dòng)，或者受到重力的作用，輸出電壓就會(huì)根據(jù)其運(yùn)動(dòng)方向以及設(shè)定的傳感器靈敏度而改變其輸出電壓。用單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器讀取此輸出信號(hào)，就可以檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)和方向。3.3NOKIA5110的選型及根本構(gòu)造顯示模塊的選型方案一，使用數(shù)碼管顯。數(shù)碼管電壓低，壽命長(zhǎng)，對(duì)外界環(huán)境要求低，它采用BCD編碼顯示數(shù)字，亮度高，但其耗能大，電路復(fù)雜，占用資源多，且顯示信息少，精度低，所以不選。方案二，使用液晶屏顯示。LCD具有輕薄短小，低耗電量，影像穩(wěn)定不閃爍等特點(diǎn)，可視面積大，畫面效果好，顯示信息量大，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)，外圍電路少，使用方便。綜合上述，我選用LCDNOKIA5110顯示屏。NOKIA5110根本機(jī)構(gòu)NOKIA是的點(diǎn)陣LCD，可以顯示4行漢字，采用串行接口與主處器進(jìn)展通信，接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有9條。支持多種串行通信協(xié)議〔如AVR單片機(jī)的SPI、MCS51的串口模式０等〕，傳輸速率高達(dá)，可全速寫入顯示數(shù)據(jù)，無等待時(shí)間。和更換?？刂破鳎?qū)動(dòng)器芯片已綁定到晶片上，模塊的體積很小。采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在200μA以下，且具有掉電模式。的這些特點(diǎn)非常適合于電池供電的便攜式通信設(shè)備和測(cè)試設(shè)備中。液晶的四**由性價(jià)比高，LCD1602可以顯示32個(gè)字符，而Nokia5110可以顯示15個(gè)漢字，30個(gè)字符。接口簡(jiǎn)單，僅四根I/O線即可驅(qū)動(dòng)，LCD1602需11根I/O線，LCD12864需12根。速度快，是LCD12864的20倍，是LCD1602的40倍。Nokia5110工作電壓3.3V,正常顯示時(shí)工作電流20uA以下，具有掉電模式，適合供電的便攜移動(dòng)設(shè)備。第4章元器件的硬件設(shè)計(jì)4.1MSP430的硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)如下列圖所示:4.2MMA7361的硬件設(shè)計(jì)傳感器的電路設(shè)計(jì)如下列圖所示:4.3NOKIA5110的硬件設(shè)計(jì)LCD的電路如下列圖所示:第5章元器件的軟件設(shè)計(jì)5.1MSP430的軟件設(shè)計(jì)(1)首先進(jìn)展看門狗程序voidmain(void){WDT_init();//初始化看門狗while(1){__bis_SR_register(LPM3_bits+GIE);activeMode();}}#pragmavector=WDT_VECTOR__interruptvoidwatchdog_timer(void){__bic_SR_register_on_e*it(LPM3_bits);5.2MMA7361的軟件設(shè)計(jì)5.3NOKIA5110的軟件設(shè)計(jì)(1)SPI接口時(shí)序?qū)憯?shù)據(jù)/命令Nokia5110(PCD8544)的通信協(xié)議是一個(gè)沒有MISO只有MOSI的SPI協(xié)議，如果單片機(jī)有富裕的SPI接口，也可以利用硬件SPI，但通常沒有必要，只需要軟件程序模擬即可。/***********************************************************函數(shù)名稱：LCD_write_byte函數(shù)功能：模擬SPI接口時(shí)序?qū)憯?shù)據(jù)/命令LCD入口參數(shù)：data：寫入的數(shù)據(jù)；mand：寫數(shù)據(jù)/命令選擇；出口參數(shù)：無***********************************************************/voidLCD_write_byte(unsignedchardat,unsignedcharmand){unsignedchari;LCD_CE=0; //5110片選有效，允許輸入數(shù)據(jù)if(mand==0) //寫命令LCD_DC=0; elseLCD_DC=1; //寫數(shù)據(jù) for(i=0;i<8;i++) //傳送8bit數(shù)據(jù) {if(dat&0*80) SDIN=1; else SDIN=0; SCLK=0; dat=dat<<1; SCLK=1;}LCD_CE=1; //制止5110}管腳D/C(LCD_DC)用于選擇寫的是命令(D/C=0)還是數(shù)據(jù)(D/C=1)。(2)Nokia5110的初始化接通電源后，內(nèi)部存放器和RAM的內(nèi)容是不確定的，這需要一個(gè)RES低電平脈沖復(fù)位一下。當(dāng)VDD變?yōu)楦唠娖剑竭_(dá)VDDmin(或更高)之后，最多100ms，RST輸入低電平(電平幅度<0.3VDD)。5110復(fù)位時(shí)序/***********************************************************函數(shù)名稱：LCD_init函數(shù)功能：5110初始化入口參數(shù)：無出口參數(shù)：無備注：***********************************************************/voidLCD_init(void){LCD_RST=0;//產(chǎn)生一個(gè)讓LCD復(fù)位的低電平脈沖delay_1us();LCD_RST=1;LCD_CE=0;//關(guān)閉LCDdelay_1us();LCD_CE=1;//使能LCDdelay_1us();LCD_write_byte(0*21,0); //使用擴(kuò)展命令設(shè)置LCD模式LCD_write_byte(0*c8,0); //設(shè)置液晶偏置電壓LCD_write_byte(0*06,0); //溫度校正LCD_write_byte(0*13,0); //1:48LCD_write_byte(0*20,0); //使用根本命令，V=0，水平尋址LCD_clear(); //清屏LCD_write_byte(0*0c,0); //設(shè)定顯示模式，正常顯示LCD_CE=0;//關(guān)閉LCD}(3)設(shè)置Nokia5110液晶的坐標(biāo)Nokia5110(PCD8544)的命令集：命令字符解釋要注意的是"功能設(shè)置〞命令的"H〞和"V〞。H=0使用根本指令集命令，H=1使用擴(kuò)展指令集命令。V=0水平尋址，V=1垂直尋址。48*84點(diǎn)陣的格式如上圖，數(shù)據(jù)以字節(jié)8bit為單位下載到PCD8544的48*84bit顯示數(shù)據(jù)RAM矩陣。列通過地址指針尋址，地址范圍為*0~83(1010011)，Y0~5(101)。地址不允許超過這個(gè)范圍。在垂直尋址(V=1)，Y地址在每個(gè)字節(jié)之后遞增，經(jīng)最后的Y地址(Y=5)之后，Y繞回0，*遞增到下一列的地址。在水平尋址模式(V=0)，*地址在每個(gè)字節(jié)之后遞增，經(jīng)最后的*地址(*=83)之后，*繞回0，Y遞增到下一行的地址。經(jīng)每一個(gè)最后地址之后(*=83,Y=5)，地址指針繞回地址(*=0,Y=0)。/***********************************************************函數(shù)名稱：LCD_set_*Y函數(shù)功能：設(shè)置LCD坐標(biāo)函數(shù)入口參數(shù)：*：0－83Y：0－5出口參數(shù)：無備注：***********************************************************/voidLCD_set_*Y(unsignedchar*,unsignedcharY){LCD_write_byte(0*40|Y,0); //columnLCD_write_byte(0*80|*,0);//row}5.4加速度檢測(cè)的總程序#include"msp430g2553.h"#defineCPU_F((double)1000000)#definedelay_us(*)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)*/1000000.0))#definedelay_ms(*)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)*/1000.0))#defineres1P2OUT|=BIT0;//復(fù)位,0復(fù)位#defineres0P2OUT&=~BIT0;#definesce1P2OUT|=BIT1;//片選#definesce0P2OUT&=~BIT1;//片選#definedc1P2OUT|=BIT2;//1寫數(shù)據(jù)，0寫指令#definedc0P2OUT&=~BIT2;#definesdin1P2OUT|=BIT3;//數(shù)據(jù)#definesdin0P2OUT&=~BIT3;#definesclk1P2OUT|=BIT4;//時(shí)鐘#definesclk0P2OUT&=~BIT4;voidLCD_write_byte(unsignedchardt,unsignedcharmand);//voidLCD_printf(charrow,constchar*format,...);voidLCD_init(void);voidLCD_set_*Y(unsignedchar*,unsignedcharY);voidLCD_clear(void);voidLCD_write_zimu(unsignedcharrow,unsignedcharpage,unsignedcharc);//row:列page:頁dd:字符voidLCD_write_shuzi(unsignedcharrow,unsignedcharpage,unsignedcharc);//row:列page:頁dd:字符voidLCD_write_hanzi(unsignedcharrow,unsignedcharpage,unsignedcharc);//row:列page:頁dd:字符voidLCD_display_firm(void);voidLCD_display_start(void);//voidLCD_display_default0(intl*);其5110.c程序如下：#include"5110.h"constunsignedcharzimu[]={//:(0)m(1)g(2)/(3)L(4)S(5)e(6)t(7)T(8)s(9).(10)0*00,0*00,0*30,0*30,0*00,0*00,0*00,0*00,0*06,0*06,0*00,0*00,/*":",0*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*E0,0*20,0*C0,0*20,0*C0,0*00,0*07,0*00,0*07,0*00,0*07,/*"m",1*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*40,0*A0,0*A0,0*40,0*20,0*00,0*05,0*0A,0*0A,0*0A,0*04,/*"g",2*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*00,0*00,0*E0,0*18,0*06,0*00,0*0C,0*03,0*00,0*00,0*00,/*"/",3*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*FC,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*07,0*04,0*04,0*04,0*04,/*"L",4*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*18,0*24,0*44,0*84,0*18,0*00,0*03,0*04,0*04,0*04,0*03,/*"S",5*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*C0,0*A0,0*A0,0*A0,0*C0,0*00,0*03,0*04,0*04,0*04,0*02,/*"e",6*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*20,0*FC,0*20,0*00,0*00,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*00,/*"t",7*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*04,0*04,0*FC,0*04,0*04,0*00,0*00,0*00,0*07,0*00,0*00,/*"T",8*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*40,0*A0,0*A0,0*20,0*40,0*00,0*02,0*04,0*04,0*05,0*02,/*"s",9*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*06,0*06,0*00,0*00,/*".",10*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*F9,0*F9,0*FF,0*FF,/*".",11*//*(6*12,Terminal)*/};constunsignedcharshuzi[]={//0(0)1(1)2(2)3(3)4(4)5(5)6(6)7(7)8(8)9(9)0*00,0*F8,0*04,0*04,0*F8,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*03,0*00,/*"0",0*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*00,0*08,0*FC,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*07,0*00,0*00,/*"1",1*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*18,0*84,0*44,0*38,0*00,0*00,0*06,0*05,0*04,0*04,0*00,/*"2",2*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*18,0*44,0*44,0*B8,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*03,0*00,/*"3",3*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*80,0*60,0*18,0*FC,0*00,0*00,0*01,0*01,0*01,0*07,0*01,/*"4",4*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*7C,0*24,0*24,0*C4,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*03,0*00,/*"5",5*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*F8,0*44,0*44,0*98,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*03,0*00,/*"6",6*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*04,0*04,0*E4,0*1C,0*00,0*00,0*00,0*07,0*00,0*00,0*00,/*"7",7*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*B8,0*44,0*44,0*B8,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*03,0*00,/*"8",8*//*(6*12,Terminal)*/0*00,0*38,0*44,0*44,0*F8,0*00,0*00,0*03,0*04,0*04,0*03,0*00,/*"9",9*//*(6*12,Terminal)*///0*00,0*B0,0*40,0*F8,0*40,0*B0,//0*00,0*01,0*00,0*03,0*00,0*01,/*"*",10*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*07,0*FB,0*FB,0*07,0*FF,0*FF,0*FC,0*FB,0*FB,0*FC,0*FF,/*"0",0*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*FF,0*F7,0*03,0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*FF,0*F8,0*FF,0*FF,/*"1",1*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*E7,0*7B,0*BB,0*C7,0*FF,0*FF,0*F9,0*FA,0*FB,0*FB,0*FF,/*"2",2*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*E7,0*BB,0*BB,0*47,0*FF,0*FF,0*FC,0*FB,0*FB,0*FC,0*FF,/*"3",3*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*7F,0*9F,0*E7,0*03,0*FF,0*FF,0*FE,0*FE,0*FE,0*F8,0*FE,/*"4",4*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*83,0*DB,0*DB,0*3B,0*FF,0*FF,0*FC,0*FB,0*FB,0*FC,0*FF,/*"5",5*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*07,0*BB,0*BB,0*67,0*FF,0*FF,0*FC,0*FB,0*FB,0*FC,0*FF,/*"6",6*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*FB,0*FB,0*1B,0*E3,0*FF,0*FF,0*FF,0*F8,0*FF,0*FF,0*FF,/*"7",7*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*47,0*BB,0*BB,0*47,0*FF,0*FF,0*FC,0*FB,0*FB,0*FC,0*FF,/*"8",8*//*(6*12,Terminal)*/0*FF,0*C7,0*BB,0*BB,0*07,0*FF,0*FF,0*FC,0*FB,0*FB,0*FC,0*FF,/*"9",9*//*(6*12,Terminal)*/};constunsignedcharhanzi[]={//自(0)動(dòng)(1)化(2)測(cè)(3)傾(4)角(5)康(6)召(7)倒(8)計(jì)(9)時(shí)(10)秒(11)0*00,0*FC,0*24,0*24,0*26,0*25,0*24,0*24,0*24,0*FC,0*00,0*00,0*00,0*0F,0*09,0*09,0*09,0*09,0*09,0*09,0*09,0*0F,0*00,0*00,/*"自",0*//*(12*12,宋體)*/0*10,0*D2,0*32,0*92,0*10,0*00,0*08,0*FF,0*08,0*08,0*F8,0*00,0*03,0*02,0*02,0*02,0*03,0*08,0*06,0*01,0*08,0*08,0*07,0*00,/*"動(dòng)",1*//*(12*12,宋體)*/0*20,0*10,0*FC,0*03,0*00,0*80,0*FF,0*20,0*10,0*08,0*04,0*00,0*00,0*00,0*0F,0*00,0*01,0*00,0*07,0*08,0*08,0*08,0*0E,0*00,/*"化",2*//*(12*12,宋體)*/0*22,0*44,0*FE,0*02,0*FA,0*02,0*FE,0*00,0*FC,0*00,0*FF,0*00,0*04,0*02,0*09,0*04,0*03,0*04,0*09,0*00,0*01,0*08,0*0F,0*00,/*"測(cè)",3*//*(12*12,宋體)*/0*10,0*FC,0*03,0*FC,0*20,0*02,0*F2,0*1A,0*D6,0*12,0*F2,0*00,0*00,0*0F,0*00,0*07,0*02,0*00,0*09,0*04,0*03,0*04,0*09,0*00,/*"傾",4*//*(12*12,宋體)*/0*08,0*F4,0*53,0*52,0*52,0*F2,0*5A,0*56,0*50,0*F0,0*00,0*00,0*08,0*07,0*01,0*01,0*01,0*07,0*01,0*01,0*09,0*0F,0*00,0*00,/*"角",5*//*(12*12,宋體)*/0*00,0*FE,0*22,0*AA,0*AA,0*AB,0*FE,0*AA,0*AA,0*FA,0*22,0*00,0*08,0*07,0*00,0*0A,0*04,0*0A,0*0F,0*02,0*04,0*0A,0*08,0*00,/*"康",6*//*(12*12,宋體)*/0*40,0*22,0*92,0*8E,0*82,0*82,0*82,0*A2,0*A2,0*9E,0*00,0*00,0*00,0*00,0*0F,0*04,0*04,0*04,0*04,0*04,0*04,0*0F,0*00,0*00,/*"召",7*//*(12*12,宋體)*/0*10,0*FC,0*03,0*9A,0*F6,0*92,0*BA,0*00,0*FC,0*00,0*FF,0*00,0*00,0*0F,0*00,0*04,0*07,0*02,0*02,0*00,0*01,0*08,0*0F,0*00,/*"倒",8*//*(12*12,宋體)*/0*10,0*11,0*F2,0*00,0*20,0*20,0*20,0*FF,0*20,0*20,0*20,0*00,0*00,0*00,0*07,0*02,0*01,0*00,0*00,0*0F,0*00,0*00,0*00,0*00,/*"計(jì)",9*//*(12*12,宋體)*/0*FE,0*22,0*22,0*FE,0*00,0*08,0*48,0*88,0*08,0*FF,0*08,0*00,0*07,0*02,0*02,0*07,0*00,0*00,0*00,0*09,0*08,0*0F,0*00,0*00,/*"時(shí)",10*//*(12*12,宋體)*/0*12,0*D2,0*FE,0*91,0*40,0*38,0*00,0*FF,0*00,0*04,0*B8,0*00,0*01,0*00,0*0F,0*00,0*08,0*08,0*04,0*04,0*02,0*01,0*00,0*00,/*"秒",11*//*(12*12,宋體)*/};/*LCD_write_byte:使用SPI接口寫數(shù)據(jù)到LCD輸入?yún)?shù)：dt：寫入的數(shù)據(jù)；mand：寫數(shù)據(jù)/命令選擇；*/voidLCD_write_byte(unsignedchardt,unsignedcharmand){ unsignedchari; sce0; if(mand==1){dc1; }else{dc0;} for(i=0;i<8;i++) { if(dt&0*80){sdin1;} else{sdin0;} dt=dt<<1; sclk0; sclk1; } dc1; sce1; sdin1;}/*LCD_init:3310LCD初始化*/voidLCD_init(void){ res0; delay_ms(1); res1; LCD_write_byte(0*21,0);//初始化Lcd,功能設(shè)定使用擴(kuò)大指令 LCD_write_byte(0*d0,0);//設(shè)定液晶偏置電壓 LCD_write_byte(0*20,0);//使用根本指令 LCD_write_byte(0*0C,0);//設(shè)定顯示模式，正常顯示}/*LCD_set_*Y:設(shè)置LCD坐標(biāo)函數(shù)輸入?yún)?shù)：*：0－83Y：0－5*/voidLCD_set_*Y(unsignedchar*,unsignedcharY){ LCD_write_byte(0*40|Y,0);//column LCD_write_byte(0*80|*,0);//row}/*LCD_clear:LCD清屏函數(shù)*/voidLCD_clear(void){ unsignedchart; unsignedchark; LCD_set_*Y(0,0); for(t=0;t<6;t++) { for(k=0;k<84;k++) { LCD_write_byte(0*00,1); } }}/*LCD_write_zimu:顯示8〔寬〕*16〔高〕點(diǎn)陣列數(shù)字字母符號(hào)等半角類輸入?yún)?shù)：c：顯示的字符；*/voidLCD_write_zimu(unsignedcharrow,unsignedcharpage,unsignedcharc)//row:列page:頁dd:字符{ unsignedchari; LCD_set_*Y(row*6,page);//列，頁 for(i=0;i<6;i++) { LCD_write_byte(zimu[c*12+i],1); }LCD_set_*Y(row*6,page+1);//列，頁 for(i=6;i<12;i++) { LCD_write_byte(zimu[c*12+i],1); } }/*LCD_write_shuzi:顯示8〔寬〕*16〔高〕點(diǎn)陣列數(shù)字字母符號(hào)等半角類輸入?yún)?shù)：c：顯示的字符；*/voidLCD_write_shuzi(unsignedcharrow,unsignedcharpage,unsignedcharc)//row:列page:頁dd:字符{ unsignedchari; LCD_set_*Y(row*6,page);//列，頁 for(i=0;i<6;i++) { LCD_write_byte(shuzi[c*12+i],1); }LCD_set_*Y(row*6,page+1);//列，頁 for(i=6;i<12;i++) { LCD_write_byte(shuzi[c*12+i],1); } }/*LCD_write_hanzi:顯示12〔寬〕*16〔高〕點(diǎn)陣列漢字等半角類輸入?yún)?shù)：c：顯示的字符；*/voidLCD_write_hanzi(unsignedcharrow,unsignedcharpage,unsignedcharc)//row:列page:頁dd:字符{ unsignedchari; LCD_set_*Y(row*6,page);//列，頁 for(i=0;i<12;i++) { LCD_write_byte(hanzi[c*24+i],1); }LCD_set_*Y(row*6,page+1);//列，頁 for(i=12;i<24;i++) { LCD_write_byte(hanzi[c*24+i],1); } }/*LCD_display_firm顯示固定框架*/voidLCD_display_firm(){ LCD_write_hanzi(0,0,0);//自 LCD_write_hanzi(2,0,1);//動(dòng) LCD_write_hanzi(4,0,2);//化 LCD_write_hanzi(6,0,3);//測(cè)LCD_write_hanzi(8,0,4);//傾LCD_write_hanzi(10,0,5);//角 /*LCD_write_zimu(0,2,5);//SLCD_write_zimu(1,2,6);//eLCD_write_zimu(2,2,7);//tLCD_write_zimu(3,2,0);//:LCD_write_zimu(10,2,1);//mLCD_write_zimu(11,2,2);//gLCD_write_zimu(12,2,3);///LCD_write_zimu(13,2,4);//L*/LCD_write_zimu(0,4,8);//TLCD_write_zimu(1,4,6);//eLCD_write_zimu(2,4,9);//sLCD_write_zimu(3,4,7);//tLCD_write_zimu(4,4,0);//:LCD_write_zimu(10,4,1);//mLCD_write_zimu(11,4,2);//gLCD_write_zimu(12,4,3);///LCD_write_zimu(13,4,4);//L}voidLCD_display_start(){ LCD_write_hanzi(2,0,6);//康 LCD_write_hanzi(4,0,7);//召 LCD_write_hanzi(6,0,8);//倒LCD_write_hanzi(8,0,9);//計(jì)LCD_write_hanzi(1,3,10);//時(shí)LCD_write_zimu(7,3,0);//：LCD_write_hanzi(12,3,11);//秒}/*LCD_display_default0顯示固定框架*//*voidLCD_display_default0(void){LCD_write_shuzi(5,2,0);LCD_write_shuzi(6,2,0);LCD_write_zimu(7,2,10);LCD_write_shuzi(8,2,0);LCD_write_shuzi(9,2,0);LCD_write_shuzi(5,4,0);LCD_write_shuzi(6,4,0);LCD_write_zimu(7,4,10);LCD_write_shuzi(8,4,0);LCD_write_shuzi(9,4,0);}*/Main.c程序如下：#include"msp430g2553.h"#include"5110.h"#definekeyin(P1IN&0*0f)unsignedcharnumber[4],value[4];floatsetNum;unsignedintstatus;unsignedchartemp;unsignedintshift;//,enter;unsignedcharj;intm,ave,t,jiaosudu_out;unsignedintAD_Result;floatl*;inta,b,c,d,L*;voidPORT_init(){P1DIR|=BIT7;//6+BIT7;//p1.6p1.7driverledfortestP1DIR&=~BIT0+~BIT1