基于msp430g2553的电压表设计

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1、基于MSP430G2553的电压表设计数字式直流电压表一、整体说明在电子技术中，往往离不开对电压的测量，作为一种测量电压的仪器——电压表是近代电子技术领域的常用工具之一，在许多领域得到广泛应用。本设计是基于TI单片机设计的数字式直流电压表，它主要由MSP430G2553、LCD12864和分压电路三部分组成。分压电路先将输入的电压信号衰减一定的倍数，后通过控制双路选择开关设定测量的量程，分别有0~3V和0~15V两个档，以便实现精确读数；分压处理后的电压信号由MSP430G2553内部的ADC10模块转换成数字信号；再通过LCD12864液晶屏进行串行显示。经多次测量实验得出

2、误差范围在2%以内。二、原理图基于MSP430G2553单片机设计的数字式直流电压表的电路图如图1所示。由于MSP430开发板已具备单片机最小系统结构，只需添加显示电路和分压电路。LCD12864通过串口方式显示，只需占用单片机2个I/O口；分压电路可以通过开关S1选择量程档位，只占用1个I/O口。图1直流电压表电路图三、接口定义MSP430G2553的接口说明如表1所示。图1中的复位和晶振部分是MSP430开发板固有的部分，故不再说明。P1.0接液晶屏的SID脚，作为串行的数据口用；P1.1则接液晶屏的SCLK脚，控制串行的同步时钟；P1.4接分压电路的输出端。LCD128

3、64的接口说明如表2所示。当PSB脚接低电平时，串口模式被选择。在该模式下，只用2根线（SID与SCLK）来完成数据传输。RS接高电平，不使用片选功能。注意：信号源与单片机之间要共地。11基于MSP430G2553的电压表设计表1MSP430G2553的接口说明引脚号引脚名接口说明备注2P1.0接12864的5脚（R/W）3P1.1接12864的6脚（E）6P1.4接分压电路的输出端表2LCD12864的接口说明引脚号引脚名接口说明备注1VSS电源地2VDD电源正端4RS(CS)电源正端5R/W(SID)P1.06E(CLK)P1.115PSB电源地19LED_A电源正端20

4、LED_K电源地四、程序流程图图1主函数流程图系统初始化开启ADC转换开始（一）主函数主函数的流程框图如图1所示。主函数主要是调用系统初始化函数和循环开启ADC转换，这是由于ADC10采用单通道单次转换模式，每次采样后需要重新开启ADC，才会进行下一次信号采样转换。另外，信号的采样与处理以及电压值的显示都是通过中断来完成。（二）系统初始化函数系统初始化的流程框图如图2所示。该函数对看门狗的工作模式、所需的I/O口以及ADC10和12864进行定义或初始化配置。（三）ADC初始化函数ADC初始化的流程框图如图3所示。该函数的任务是对转换控制寄存器ADC10CTL0和ADC10C

5、TL1的初始化配置。其中，ADC10CTL0需要配置的是ADC10的开关、采样周期、参考电压、ADC10中断使能；而ADC10CTL1则只需要对外部采样通道和ADC的工作模式进行选择。（四）液晶屏初始化液晶屏初始化的流程框图如图4所示。该函数需要写指令控制：清屏指令、功能设定为基本指令集操作、地址归0、开显示且关闭光标及其反白显示。11基于MSP430G2553的电压表设计结束系统初始化开始设看门狗为定时器模式图2系统初始化流程图使能看门狗中断设P1.0~P1.1口为输出设P1.4作A4通道选择电压量程ADC初始化液晶屏初始化结束ADC初始化开始ADC10CTL0&=~ENC

6、图3ADC初始化流程图ADC10CTL0

7、=ADC10ONADC10CTL0

8、=SREF_0ADC10CTL0

9、=ADC10IEADC10CTL1

10、=INCH_4+CONSEQ_0_EINT()结束液晶屏初始化开始写指令0x01图4液晶屏初始化流程图写指令0x30写指令0x02写指令0x0c（五）中断函数结束看门狗中断开始LCD显示图6看门狗中断流程图流程图结束ADC中断开始读取采样数据图5ADC中断流程图处理数据中断函数用到了ADC中断函数和看门狗中断函数。ADC中断函数的流程框图如图5所示，每4个ADC10CLKS周期会产生一次中断，ADC10会将采集到的电压值自动保存在

11、转换存储寄存器ADC10MEM中，直接读取该寄存器就可以取出数据，再通过固定的转换公式转换成测得的电压值。看门狗中断函数的流程框图如图6所示，每隔1s会产生一次中断，更新液晶屏显示的电压值。五．程序设计/*程序说明：直流电压表（串行LCD显示）*//*P1.0控制RW，并行的读/写选择信号，串行的数据口*/11基于MSP430G2553的电压表设计/*P1.1控制E，并行的使能信号，串行的同步时钟*//*P1.4接被测电压信号源,信号源与单片机要共地*//*PSB低电平是串行,直接接地；RS接高电平*/