MSP430单片机AD转换实验.docx

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MSP430单片机AD转换实验

A/D转换实验

一、转换原理

MSP430F149的A/D转换器原理请参考相关书籍。

实验板上与AD相关的硬件电路:

编程工作实际就是对以下寄存器的操作：

寄存器类型

寄存器缩写

寄存器的含义

转换控制

寄存器

ADC12CTL0

转换控制寄存器0

ADC12CTL1

转换控制寄存器1

中断

控制

寄存器

ADC12IFG

中断标志寄存器

ADC12IE

中断使能寄存器

ADC12IV

中断向量寄存器

存储

及其

控制寄存器

ADC12MCTL0~ADC12MCTL15

存储控制寄存器0~15

ADC12MEM0~

ADC12MEM15

存储寄存器0~15

设计主程序和中断服务程序。

二、转换程序

1、程序1：

转换结果发送到PC

主程序中进行A/D初始化，中断服务程序读A/D转换结果，主程序中通过串口发送结果。

“main.c”主程序与中断程序：

/*********************************************************

程序功能：

将ADC对P6.0端口电压的转换结果按转换数据和对应的

模拟电压的形式通过串口发送到PC机屏幕上显示

-----------------------------------------------------------

通信格式：

N.8.1,9600

-----------------------------------------------------------

测试说明：

打开串口调试精灵，正确设置通信格式，观察接收数据

**********************************************************/

#include

#include"allfunc.h"

#include"UART0_Func.c"

#include"ADC_Func.c"

#defineNum_of_Results32

uintresults[Num_of_Results];//保存ADC转换结果的数组

uintaverage;

uchartcnt=0;

/***********************主函数***********************/

voidmain（void）

{

uchari;

ucharbuffer[5];

WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//关狗

/*下面六行程序关闭所有的IO口*/

P1DIR=0XFF;P1OUT=0XFF;

P2DIR=0XFF;P2OUT=0XFF;

P3DIR=0XFF;P3OUT=0XFF;

P4DIR=0XFF;P4OUT=0XFF;

P5DIR=0XFF;P5OUT=0XFF;

P6DIR=0XFF;P6OUT=0XFF;

P6DIR|=BIT2;P6OUT|=BIT2;//关闭电平转换

P6DIR|=BIT6;P6OUT&=~BIT6;//关闭数码管显示

InitUART（）;

Init_ADC（）;

_EINT（）;

buffer[4]='\0';

while

（1）

{

LPM1;

Hex2Dec（average,buffer）;

for（i=0;i<4;i++）

buffer[i]+=0x30;

PutString0（"Thedigitalvalueis:

"）;

PutString（buffer）;

Trans_val（average,buffer）;

buffer[3]=buffer[2];

buffer[2]=buffer[1];

buffer[1]=0x2e-0x30;

for（i=0;i<4;i++）

buffer[i]+=0x30;

PutString0（"Theanalogvalueis:

"）;

PutString（buffer）;

}

}

/*******************************************

函数名称：

ADC12ISR

功能：

ADC中断服务函数，在这里用多次平均的

计算P6.0口的模拟电压数值

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

#pragmavector=ADC_VECTOR

__interruptvoidADC12ISR（void）

{

staticucharindex=0;

results[index++]=ADC12MEM0;//Moveresults

if（index==Num_of_Results）

{

uchari;

average=0;

for（i=0;i

{

average+=results[i];

}

average>>=5;//除以32

index=0;

tcnt++;

if（tcnt==250）//主要是降低串口发送速度

{

LPM1_EXIT;

tcnt=0;

}

}

}

“ADC_Func.c”A/D转换相关程序：

#include

typedefunsignedintuint;

/********************************************

函数名称：

Init_ADC

功能：

初始化ADC

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

voidInit_ADC（void）

{

P6SEL|=0x01;//使能ADC通道

ADC12CTL0=ADC12ON+SHT0_15+MSC;//打开ADC，设置采样时间

ADC12CTL1=SHP+CONSEQ_2;//使用采样定时器

ADC12IE=0x01;//使能ADC中断

ADC12CTL0|=ENC;//使能转换

ADC12CTL0|=ADC12SC;//开始转换

}

/********************************************

函数名称：

Hex2Dec

功能：

将16进制ADC转换数据变换成十进制

表示形式

参数：

Hex_Val--16进制数据

ptr--指向存放转换结果的指针

返回值：

无

********************************************/

voidHex2Dec（uintHex_val,uchar*ptr）

{

ptr[0]=Hex_val/1000;

ptr[1]=（Hex_val-ptr[0]*1000）/100;

ptr[2]=（Hex_val-ptr[0]*1000-ptr[1]*100）/10;

ptr[3]=（Hex_val-ptr[0]*1000-ptr[1]*100-ptr[2]*10）;

}

/*******************************************

函数名称：

Trans_val

功能：

将16进制ADC转换数据变换成三位10进制

真实的模拟电压数据，并在液晶上显示

参数：

Hex_Val--16进制数据

返回值：

无

********************************************/

voidTrans_val（uintHex_Val,uchar*ptr）

{

unsignedlongcaltmp;

uintCurr_Volt;

uchart1;

caltmp=Hex_Val;

caltmp=（caltmp<<5）+Hex_Val;//caltmp=Hex_Val*33

caltmp=（caltmp<<3）+（caltmp<<1）;//caltmp=caltmp*10

Curr_Volt=caltmp>>12;//Curr_Volt=caltmp/2^n

ptr[0]=Curr_Volt/100;//Hex->Dec变换

t1=Curr_Volt-（ptr[0]*100）;

ptr[1]=t1/10;

ptr[2]=t1-（ptr[1]*10）;

}

“UART0_Func.c”串口程序：

#include

typedefunsignedcharuchar;

/*******************************************

函数名称：

InitUART

功能：

初始化UART端口

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

voidInitUART（void）

{

P3SEL|=0x30;//P3.4,5=USART0TXD/RXD

ME1|=URXE0+UTXE0;//EnableUSART0T/RXD

UCTL0|=CHAR;//8-bitcharacter

UTCTL0|=SSEL0;//UCLK=ACLK

UBR00=0x03;//32k/9600-3.41

UBR10=0x00;//

UMCTL0=0x4A;//Modulation

UCTL0&=~SWRST;//InitializeUSARTstatemachine

}

/*******************************************

函数名称：

Send1Char

功能：

向PC机发送一个字符

参数：

sendchar--要发送的字符

返回值：

无

********************************************/

voidSend1Char（ucharsendchar）

{

while（!

（IFG1&UTXIFG0））;//等待发送寄存器为空

TXBUF0=sendchar;

}

/*******************************************

函数名称：

PutSting

功能：

向PC机发送字符串并换行指令

参数：

ptr--指向发送字符串的指针

返回值：

无

********************************************/

voidPutString（uchar*ptr）

{

while（*ptr!

='\0'）

{

Send1Char（*ptr++）;//发送数据

}

while（!

（IFG1&UTXIFG0））;

TXBUF0='\n';//发送换行指令

}

/*******************************************

函数名称：

PutSting0

功能：

向PC机发送字符串，无换行

参数：

ptr--指向发送字符串的指针

返回值：

无

********************************************/

voidPutString0（uchar*ptr）

{

while（*ptr!

='\0'）

{

Send1Char（*ptr++）;//发送数据

}

}

2、程序2：

转换结果显示在1602显示模块上

“main.c”程序

#include

#include"cry1602.h"

typedefunsignedcharuchar;

typedefunsignedintuint;

/**************宏定义***************/

#defineDataDirP2DIR

#defineDataPortP2OUT

#defineBusy0x80

#defineCtrlDirP6DIR

#defineCLR_RSP6OUT&=~BIT3;//RS=P6.3

#defineSET_RSP6OUT|=BIT3;

#defineCLR_RWP6OUT&=~BIT4;//RW=P6.4

#defineSET_RWP6OUT|=BIT4;

#defineCLR_ENP6OUT&=~BIT5;//EN=P6.5

#defineSET_ENP6OUT|=BIT5;

/*******************************************

函数名称：

DispNchar

功能：

让液晶从某个位置起连续显示N个字符

参数：

x--位置的列坐标

y--位置的行坐标

n--字符个数

ptr--指向字符存放位置的指针

返回值：

无

********************************************/

voidDispNChar（ucharx,uchary,ucharn,uchar*ptr）

{

uchari;

for（i=0;i

{

Disp1Char（x++,y,ptr[i]）;

if（x==0x0f）

{

x=0;

y^=1;

}

}

}

/*******************************************

函数名称：

LocateXY

功能：

向液晶输入显示字符位置的坐标信息

参数：

x--位置的列坐标

y--位置的行坐标

返回值：

无

********************************************/

voidLocateXY（ucharx,uchary）

{

uchartemp;

temp=x&0x0f;

y&=0x01;

if（y）temp|=0x40;//如果在第2行

temp|=0x80;

LcdWriteCommand（temp,1）;

}

/*******************************************

函数名称：

Disp1Char

功能：

在某个位置显示一个字符

参数：

x--位置的列坐标

y--位置的行坐标

data--显示的字符数据

返回值：

无

********************************************/

voidDisp1Char（ucharx,uchary,uchardata）

{

LocateXY（x,y）;

LcdWriteData（data）;

}

/*******************************************

函数名称：

LcdReset

功能：

对1602液晶模块进行复位操作

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

voidLcdReset（void）

{

CtrlDir|=0x07;//控制线端口设为输出状态

DataDir=0xFF;//数据端口设为输出状态

LcdWriteCommand（0x38,0）;//规定的复位操作

Delay5ms（）;

LcdWriteCommand（0x38,0）;

Delay5ms（）;

LcdWriteCommand（0x38,0）;

Delay5ms（）;

LcdWriteCommand（0x38,1）;//显示模式设置

LcdWriteCommand（0x08,1）;//显示关闭

LcdWriteCommand（0x01,1）;//显示清屏

LcdWriteCommand（0x06,1）;//写字符时整体不移动

LcdWriteCommand（0x0c,1）;//显示开，不开游标，不闪烁

}

/*******************************************

函数名称：

LcdWriteCommand

功能：

向液晶模块写入命令

参数：

cmd--命令，

chk--是否判忙的标志，1：

判忙，0：

不判

返回值：

无

********************************************/

voidLcdWriteCommand（ucharcmd,ucharchk）

{

if（chk）WaitForEnable（）;//检测忙信号?

CLR_RS;

CLR_RW;

_NOP（）;

DataPort=cmd;//将命令字写入数据端口

_NOP（）;

SET_EN;//产生使能脉冲信号

_NOP（）;

_NOP（）;

CLR_EN;

}

/*******************************************

函数名称：

LcdWriteData

功能：

向液晶显示的当前地址写入显示数据

参数：

data--显示字符数据

返回值：

无

********************************************/

voidLcdWriteData（uchardata）

{

WaitForEnable（）;//等待液晶不忙

SET_RS;

CLR_RW;

_NOP（）;

DataPort=data;//将显示数据写入数据端口

_NOP（）;

SET_EN;//产生使能脉冲信号

_NOP（）;

_NOP（）;

CLR_EN;

}

/*******************************************

函数名称：

WaitForEnable

功能：

等待1602液晶完成内部操作

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

voidWaitForEnable（void）

{

P2DIR&=0x00;//将P4口切换为输入状态

CLR_RS;

SET_RW;

_NOP（）;

SET_EN;

_NOP（）;

_NOP（）;

while（（P2IN&Busy）!

=0）;//检测忙标志

CLR_EN;

P2DIR|=0xFF;//将P4口切换为输出状态

}

/*******************************************

函数名称：

Delay5ms

功能：

延时约5ms

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

voidDelay5ms（void）

{

uinti=40000;

while（i!

=0）

{

i--;

}

}

/*******************************************

函数名称：

Delay400ms

功能：

延时约400ms

参数：

无

返回值：

无

********************************************/

voidDelay400ms（void）

{

uchari=50;

uintj;

while（i--）

{

j=7269;

while（j--）;

}

}

“cry1602.c”程序

#include

#include"cry1602.h"

typedefunsignedcharuchar;

typedefunsignedintuint;

/**************宏定义***************/

#defineDataDirP2DIR

#defineDataPortP2OUT

#defineBusy0x80

#defineCtrlDirP6DIR

#defineCLR_RSP6OUT&=~BIT3;//RS=P6.3

#defineSET_RSP6OUT|=BIT3;

#defineCLR_RWP6OUT&=~BIT4;//RW=P6.4

#defineSET_RWP6OUT|=BIT4;

#defineCLR_ENP6OUT&=~BIT5;//EN=P6.5

#defineSET_ENP6OUT|=BIT5;

/*******************************************

函数名称：

DispNchar

功能：

让液晶从某个位置起连续显示N个字符

参数：

x--位置的列坐标

y--位置的行坐标

n--字符个数

ptr--指向字符存放位置的指针

返回值：

无

********************************************/

voidDispNChar（ucharx,uchary,ucharn,uchar*ptr）

{

uchari;

for（i=0;i

{

Disp1Char（x++,y,ptr[i]）;

if（x==0x0f）

{

x=0;

y^=1;

}

}

}

/*******************************************

函数名称：

LocateXY

功能：

向液晶输入显示字符位置的坐标信息

参数：

x--位置的列坐标

y--位置的行坐标

返回值：

无

********************************************/

voidLocateXY（ucharx,uchary）

{

uchartemp;

temp=x&0x0f;

y&=0x01;

if（y）temp|=0x40;//如果在第2行

temp|=0x8