DSP课设 温度采集.docx

1、DSP课设 温度采集信电学院课程设计说明书（2009 /2010学年第二学期）课程名称 ： DSP控制器及其应用 题 目 ： 温度采集与显示 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ： 2010年6月23日目 录1 课程设计目的12 课程设计正文1 2.1 设计任务1 2.2 设计思路12.3 硬件设计1 2.3.1 方案设计1 2.3.2元器件选择2 2.3.3 单元电路设计2 2.4 软件设计4 2.4.1 软件系统分析4 2.4.2 软件设计模块5 2.5 运行描述17 2.6 系统调试17 3 课程设计总结18 4 参考文献18 1 课程设计

2、目的 （1） 熟悉并掌握硬件设计方面的温度采集技术 （2） 熟悉并掌握软件设计方面的A/D转换技术 （3） 熟悉并掌握软件设计方面的DSP液晶显示功能2 课程设计正文2.1 设计任务 （1）熟悉MC1403芯片的应用 （2）设计由MC1403和热门电阻组成的温度采集电路 （3）将温度采集电路中热敏电阻的阻值变化转变为输入端的变化，根据电压温度转换公式，检测温度变化 （4）完成程序流程图的设计 （5）完成软件设计方面的A/D转换和LCD显示程序 （6）软硬件联合调试 （7）最终结果在液晶显示屏上显示相应的文字及温度 2.2 设计思路 首先设计由MC1403和热敏电阻组成的温度采集电路，利用热敏电

3、阻输出电压值与温度间的函数关系，检测温度的变化；然后将采集到的温度送入TMS320F2812中的A/D转换模块，将电压转换为数字信号；最后通过编写LCD显示函数来控制相应的温度及文字的变化。2.3 硬件设计 2.3.1 方案设计最小系统设计：TMS320F2812芯片包含33个电源引脚，时钟模块，分别有电源复位，复位引脚/RS，软件复位，非法地址，看门狗定时器溢出，欠电压复位这6种信号使DSP控制器复位。在设计中采用了由PCRESET引脚PCRESET电源复位的方式。为了可靠复位，高电平的有效时间至少保持6个时钟周期。DSP平最小系统指的是由F2812芯片组成的电源模块，复位电路和晶振电路组成

4、的无外围设备的系统。最小系统如图1： 图1 DSP最小系统图2.3.2 元器件选择 （1）MC1403芯片（图2） 图2MC1403是低压基准芯片，为模数转换模块提供基准电压。因为MC1403的输出时固定的，所以只需要用到Vin，Vout，GND三个引脚。（2）热敏电阻适当阻值的热敏电阻感应一定范围内的温度变化，提供相对精确的值。2.3.3 单元电路设计 （1）温度采集电路 由MC1403和热敏电阻组成温度采集电路。MC1403的Vin端接入一个5V左右的模拟电压值，并在此端（1脚）接入电容滤除其它频率分量；在Vout端（2脚）输出一个稳定的电压值，接P2口的23引脚；GND端(3脚)直接接地

5、，接P2口的33引脚。原理图如图3： 图3 温度采集电路原理图 （2）A/D模数转换模块 当模/数转换完成后，读取结果寄存器前，最好先读取模/数转换控制寄存器ADCTRL2的ADCFIFO1或ADCFIFO2，以确定当前结果寄存器的状态，保证读取的结果是正确的。并且12位的转换结果放在结果寄存器的高12位上，该12位数据与外部模拟输入电压的关系为： 12位数字结果=4095*（输入电压/基准电压）（3）LCD液晶显示模块 DSP需要对读写周期较慢的液晶显示模块进行访问，这样就存在DSP与慢速设备之间的输入/输出时序匹配问题。直接访问方式是将DSP的读写信号线与慢速设备口控制板引出的读写信号线直

6、接相连，时序由DSP内部读写逻辑控制。由于慢速外设的读写周期相对DSP较慢，要使两者的时序匹配，还必须进行一些时序方面的控制处理，一种处理方法是软件编程等待状态发生器，将外部总线周期扩展到数个机器周期。由于受硬件条件的限制，这种扩展通常也是有限的。另一种处理方法是利用DSP的READY(外部设备准备就绪)引脚，通过硬件扩展实现外部状态自动等待，从而使DSP与慢速设备之间的时序匹配。虽然可以将总线周期扩展到任意个机器周期，但是需要进行硬件扩展，增加了系统设计的复杂度。间接访问是用DSP的数字I/O间接控制慢速设备通过软件控制DSP的I/O口来实现与慢速设备的时序匹配。此种方式无需硬件扩展即可实现

7、与任意时序慢速设备之间的时序匹配。本设计采用间接访问方式来实现DSP与LCD之间的时序匹配，即在程序中加入大量延时语句。由于DSP为3.3V设备，而液晶显示模块属于+5V设备，所以在连接控制线、数据线时需要加电平隔离和转换设备。2.4 软件设计2.4.1 软件系统分析（1）系统设计原理 首先要初始化A/D转换模块，然后等待中断，当产生中断后对采集到的模拟信号进行处理，为了确保转换精度应多次取值求平均，将其转换结果放在结果寄存器的高12位上，最后将处理后的温度值送到LCD上显示。系统设计原理框图如图4：TMS320F2812 图4 系统设计原理框图 （2）软件系统流程图2.4.2 软件模块设计（

8、1）等待ADC中断程序#define ADC_usDELAY 8000L#define ADC_usDELAY2 20Linterrupt void adc_isr(void);Uint16 LoopCount;Uint16 ConversionCount;Uint16 Voltage11024;Uint16 Voltage21024;float temp;Uint16 i,j;void InitAdc(void);interrupt void adc_isr(void) Voltage1ConversionCount = AdcRegs.ADCRESULT0 4; Voltage2Conve

9、rsionCount = AdcRegs.ADCRESULT1 4; / If 40 conversions have been logged, start over if(ConversionCount = 200) ConversionCount = 0; else ConversionCount+; if(ConversionCount=0) temp=0; for(i=0;i200;i+) temp=temp+Voltage1i; temp=temp/200.0; temp=temp*3.0/4095.0; / Reinitialize for next ADC sequence Ad

10、cRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1 = 1; / Reset SEQ1 AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1; / Clear INT SEQ1 bit PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; / Acknowledge interrupt to PIE return;void InitAdc(void) extern void DSP28x_usDelay(Uint32 Count); AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCBGRFDN = 0x3; / Power up bandgap/ref

11、erence circuitry DELAY_US(ADC_usDELAY); / Delay before powering up rest of ADC AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCPWDN = 1; / Power up rest of ADC DELAY_US(ADC_usDELAY2); / Delay after powering up ADC （2）延时子程序void Delay(unsigned int nDelay) int ii,jj,kk=0; for ( ii=0;iinDelay;ii+ ) for ( jj=0;jj1024;jj+ ) kk+;

12、（3）打开显示子程序void TurnOnLCD() *(int *)0x108001=LCDCMDTURNON; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(2048); *(int *)0x108001=LCDCMDSTARTLINE; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY);（4）清屏程序void LCDCLS() int i,j; *(int *)0x108001=LCDCMDSTARTLINE; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Dela

13、y(LCDDELAY); for ( i=0;i8;i+ ) *(int *)0x108001=LCDCMDPAGE+i; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108001=LCDCMDVERADDRESS; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); for ( j=0;j64;j+ ) *(int *)0x108003=0; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); *(

14、int *)0x108001=LCDCMDPAGE+i; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108001=LCDCMDVERADDRESS; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); for ( j=0;j64;j+ ) *(int *)0x108004=0; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); （5）显示模块/汉字模块void LCDWrite(unsigned

15、int x,unsigned int y,unsigned int LR,unsigned int n) unsigned char lcdkey532= 0x10,0x21,0x86,0x70,0x00,0x7E,0x4A,0x4A,0x4A,0x4A,0x4A,0x7E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x02,0xFE,0x01,0x40,0x7F,0x41,0x41,0x7F,0x41,0x41,0x7F,0x41,0x41,0x7F,0x40,0x00,/温0x00,0x00,0xFC,0x04,0x24,0x24,0xFC,0xA5,0xA6,0xA4,0xFC,0x24,

16、0x24,0x24,0x04,0x00,0x80,0x60,0x1F,0x80,0x80,0x42,0x46,0x2A,0x12,0x12,0x2A,0x26,0x42,0xC0,0x40,0x00,/度0x00,0x00,0x00,0x3E,0x2A,0xEA,0x2A,0x2A,0x2A,0xEA,0x2A,0x3E,0X00,0X00,0X00,0X00,0x20,0x21,0x22,0x2C,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x3F,0x28,0x24,0x23,0x20,0x20,0x00,/显0x00,0x20,0x20,0x22,0x22,0x22,0x22,0

17、xE2,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x20,0x20,0x00,0x10,0x08,0x04,0x03,0x00,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x01,0x02,0x0C,0x18,0x00,0x00,/示0x00,0x02,0x05,0xE2,0x18,0x04,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x04,0x1E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x20,0x18,0x00,0x00,/; if(LR=0) in

18、t j; int k=n; *(int *)0x108001=LCDCMDPAGE+x; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); *(int *)0x108001=LCDCMDVERADDRESS+y; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); for(j=0;j16;j+) *(int *)0x108003=lcdkeykj; Delay(10); *(int *)0x108002=0; Delay(10); x+; *(int *)0x108001=LCDCMDPAGE+x; Delay(1); *(int *)

19、0x108002=0; Delay(1); *(int *)0x108001=LCDCMDVERADDRESS+y; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); for(j=16;j32;j+) *(int *)0x108003=lcdkeykj; Delay(100); *(int *)0x108002=0; Delay(100); else int j; int k=n; *(int *)0x108001=LCDCMDPAGE+x; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); *(int *)0x108001=LCDC

20、MDVERADDRESS+y; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); for(j=0;j16;j+) *(int *)0x108004=lcdkeykj; Delay(100); *(int *)0x108002=0; Delay(100); x+; *(int *)0x108001=LCDCMDPAGE+x; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); *(int *)0x108001=LCDCMDVERADDRESS+y; Delay(1); *(int *)0x108002=0; Delay(1); for(j

21、=16;j32;j+) *(int *)0x108004=lcdkeykj; Delay(100); *(int *)0x108002=0; Delay(100); /数字模块unsigned char ledkey128= /半角 0x00,0x00,0x7C,0x82,0x82,0x82,0x7C,0x00, /0 0x00,0x00,0x00,0x84,0xFE,0x80,0x00,0x00, /1 0x00,0x00,0x84,0xC2,0xA2,0x92,0x8C,0x00, /2 0x00,0x00,0x44,0x92,0x92,0x92,0x6C,0x00, /3 0x00,0x

22、00,0x30,0x28,0x24,0xFE,0x20,0x00, /4 0x00,0x00,0x4E,0x92,0x92,0x92,0x62,0x00, /5 0x00,0x00,0x7C,0x92,0x92,0x92,0x64,0x00, /6 0x00,0x00,0x02,0xC2,0x32,0x0A,0x06,0x00, /7 0x00,0x00,0x6C,0x92,0x92,0x92,0x6C,0x00, /8 0x00,0x00,0x4C,0x92,0x92,0x92,0x7C,0x00, /9 0x00,0x00,0x00,0x66,0x66,0x00,0x00,0x00, /:

23、 0x00,0x60,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, /. ;void WriteNb(unsigned int x,unsigned int y,unsigned char *No,unsigned f,unsigned int LR) int i; y*=8; *(int *)0x108001=LCDCMDPAGE+x; / 设置操作页=1 Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); *(int *)0x108001=LCDCMDVERADDRESS+y; / 起始列=8 Delay(LCDDEL

24、AY); *(int *)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); if(LR=1) for(i=0;i8;i+) if(f=1) *(int*)0x108004=Noi; else *(int*)0x108004=Noi; Delay(LCDDELAY); *(int*)0x108002=0; Delay(LCDDELAY); else for(i=0;i8;i+) if(f=1) *(int*)0x108003=Noi; else *(int*)0x108003=Noi; Delay(LCDDELAY); *(int*)0x108002=0; Delay(LCDDELAY)

25、; （6）温度计算子程序void Wendu(float c) temp1=35.91-246.7*c; ZhengshuT=(int)temp1; XiaoshuT=(int)(temp1-ZhengshuT)*100); Zhongjian1=ZhengshuT/10; Zhongjian2=ZhengshuT%10; ZhengshuT=(Zhongjian14)|Zhongjian2; Zhongjian1=XiaoshuT/10; Zhongjian2=XiaoshuT%10; XiaoshuT=(Zhongjian14)|Zhongjian2;（7）主函数#include DSP2

26、81x_Device.h / DSP281x Headerfile Include File#include DSP281x_Examples.h / DSP281x Examples Include File#include lcd.h#include ad.hUint16 ZhengshuT,XiaoshuT,Zhongjian1,Zhongjian2;float temp1=0;unsigned char lcdkey532;void delay_loop(void);void error(void);void Wendu(float c);void LCDWrite(unsigned

27、int x,unsigned int y,unsigned int LR,unsigned int n);void main(void) InitSysCtrl(); EALLOW; GpioMuxRegs.GPFMUX.all=0x0000; /I/O:0 特殊功能：1 GpioMuxRegs.GPFDIR.all=0x000f; / output / Port F MUX - x000 0000 0000 1111 EDIS; DINT; InitPieCtrl(); IER = 0x0000; /CPU中断允许寄存器 IFR = 0x0000;/CPU中断标志寄存器 InitPieVec

28、tTable(); EALLOW; SysCtrlRegs.HISPCP.all = 0x3; / HSPCLK = SYSCLKOUT/6 给AD转换时钟提供一个6分频 EDIS; EALLOW; / This is needed to write to EALLOW protected register PieVectTable.ADCINT = &adc_isr; EDIS; / This is needed to disable write to EALLOW protected registers InitAdc(); / For this example, init the ADC PieCtrlRegs.PIEIE