基于msp430g2553单片机简易波形发生器.docx
《基于msp430g2553单片机简易波形发生器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于msp430g2553单片机简易波形发生器.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
基于msp430g2553单片机简易波形发生器
桂林理工大学博文管理学院
实习报告
实习名称：
电子设计与应用实践
专业班级：
电信11-1
学生姓名：
谢栋树学号：
81111126
指导老师：
朱昌洪
实习时间：
2014年05月04日至2014年05月23日
基于MSP430G2553的简易波形发生器
一、引言
波形函数发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本函数发生器采用msp430g2553单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（TL082）、按键和LCD显示电路等。
此电路设计清晰，出现故障容易查找错误，操作简单方便。
电路采用msp430g2553单片机与一片DAC0832数模转换器组成低频信号发生器。
通过按键控制可分别控制选择输出的幅值和频率，同时用LCD12864显示器显示频率。
所产生的波形幅值范围为0到5V；本系统设计简单、性能优良，具有一定的实用性。
二、课题设计
1.基本原理
在信号产生和处理方面。
通过MSP430G2553内部的TA定时器，外加DAC0832产生四种波形，在DA输出后，通过一个由运算放大器TL082和精密可调电位器组成的运算放大电路，以实现信号的增益控制。
最后在负载电阻上输出电压。
2.原理框图
3.
图
（1）系统总体框图
长按时间大于1s短按时间大于10ms
图
（2）按键功能说明
3.硬件电路原理图
12864显示模块
按键模块
图（3）硬件模块框图
（1）显示模块
本作品使用LCD12864作为人机交互模块，由于MSP430G2553的I/O口
很少，所以通过对LCD的进行串行数据输入，以节约I/O口。
（2）DAC0832转换与幅度放大模块
由于是通过MSP430G2553输出数字量的信号来产生波形，因此需要用到
DA将数字量转换为模拟量。
考虑到单片机的I/O口数量，选用8位的DA来进行数模转换。
硬件如图（4）所示，DAC0832采用直通工作方式，节省I/O口控制引脚。
由DAC输出模拟量后，由于波形的幅值太小，因此还需要进行幅值的放大。
其中R3是精密可调电位器，方便用户对信号的幅度进行调节。
50Q的电阻可以
保证整个信号发生器的输出阻抗为50Qo
图（5）DAC0832转换、波形选择按键与幅度放大模块
（3）电源模块
产生电路。
另外还有常用的电源指示灯和电源开关
图（6）电源模块
（4）msp430g2553单片机最小系统
MSP430G2553是20个引脚的16位单片机。
具有内置的16位定时器、16k的FLASH和512B的RAM，以及一个通用型模拟比较器以及采用通用串行通信接
口的内置通信能力。
此外还具有一个10位的模数（A/D）转换器。
5.调试过程
整个硬件调试过程基本顺利，由于采用了分单元模块制作，各单元电路工作稳定，给调试工作带来很大的方便。
放大模块部分在实物模拟时，出现发送信号不稳定、跳变的问题。
经过仔细检查电路线路路径和连线问题，最终发现PCB板子上某些连线存在断路的问题，于是用焊锡焊好，从而得以解决。
调试过程中，由于某些元器件参数的问题，在频率要求上没有达到预期效果，
各单元调试通过以后，进行整机调试，调试结果显示，整个系统能够正常工作
三、编程程序
/**************************************************
//LCD12864初始化
voidLCD_init（void）
{
write_cmd（0x30）;
write_cmd（0x0C）;
write_cmd（0x01）;
write_cmd（0x02）;
}
voidIO_init（void）
{
P1DIR=0xff;
P1REN=0x00;
P1SEL=0X00;
P1OUT=0x00;
P2SEL&=~（BIT4+BIT3+BIT5）;
P2DIR=BIT4+BIT3+BIT5;
/*P2DIR|=BIT0;//DAC单缓冲模式
P2SEL&=~BIT0;
P2REN&=~BIT0;
//输入
//用于按键接地型
//允许中断
//下升沿触发
//消除中断标志
P2OUT|=BIT0;//关闭dac输入*/
P2DIR&=~（BIT0+BIT1+BIT2）;
P2REN|=BIT0+BIT1+BIT2;
P2IE|=BIT0+BIT1+BIT2;
P2IES|=BIT0+BIT1+BIT2;
P2IFG&=~（BIT0+BIT1+BIT2）;
voiddisplay（void）
{
lcd_pos（1,0）;
for（i=0;i<16;i++）
{
write_dat（aa[i]）;
}
lcd_pos（2,0）;
for（i=0;i<16;i++）
{write_dat（bb[i]）;
}
lcd_pos（3,0）;
for（i=0;i<10;i++）
{
write_dat（cc[i]）;
}
lcd_pos（4,0）;
for（i=0;i<16;i++）
{
write_dat（dd[i]）;
}
}
voidDCO_init（void）
{
BCSCTL1=CALBC1_16MHZ;//设定cpu时钟DCO频率为16MHz
DCOCTL=CALDCO_16MHZ;
//BCSCTL2|=SELM_1+DIVM_0;//SMCLK选择16MHz，不分频
//BCSCTL2&=~SELS;
}
voidTimer_A0_init（void）
{
TA0CTL|=TASSEL_2+MC_2;//TA时钟源选择SMCLK，连续增计数模式TA0CCR0=158;
TA0CCTL0|=CCIE;//打开比较模块0中断
_EINT（）;
}
/****************************************************/
//定时器中断服务程序
/****************************************************/
#pragmavector=TIMER0_A0_VECTOR
__interruptvoidTimer_A0（void）//CCIFG中断被响应后，该标志位自动清零
{
if（key==222）
{
if（j<200）
{
P1OUT=sindata[j];//正弦波产生
j++;
}
else
j=0;TA0CCR0+=Tccr0;
}if（key==221）
{if（tcout<200）
{P1OUT=tcout;//锯齿波产生tcout++;
}
else
tcout=0;
TA0CCR0+=Tccr0;
}if（key==220）{
if（ttcout==0）
{if（tcoutm<100）{
P1OUT=tcoutm;//三角波产生上升段tcoutm++;
}
else
ttcout=1;
TA0CCR0+=（Tccr0-1）;
}if（ttcout==1）{if（tcoutm>0）{
P1OUT=tcoutm;//三角波产生下降段tcoutm--;
}
else
ttcout=0;
TA0CCR0+=（Tccr0-1）;
}
}
四、结论
这次课程设计我组的设计任务是波形发生器的设计，我们采用msp430g2553单片机和DAC0832芯片以及放大器完成电路的设计，用开关来控制各种波形的发生及转换，用单片机输出后，经过模数转换器生成波形，最终可以通过示波器观察。
在这次课程设计中利用单片机做出低频信号发生器.在做的过程中,我提前学习了单片机原理这门课程,在老师和同学的帮助下,对单片机的认识有了进一步的认识和使用.在学习单片机的时候,首先要理解清楚其工作原理和工作时序,那样的话才能对所要求电路进行编程.还有就是在做设计的时候要认真一点,那点错了要换个思维方式在做,找到错误的知识点,在看书或者问老师来解决.而在软件设计过程中，主要运用的是c语言来进行编程，这让我更深入的了解了波形是如何编程的，也让我对IAR和DXP软件有了更深入的了解。
通过这次的计算机控制技术课程设计，我对微机和单片机的一些芯片有了一定的了解，让我又一次温习了这学期的微机原理和汇编语言等知识，也让我的动手能力有了很大的提高。
五、参考文献
[1]朱定华，马爱梅，林卫.微机应用系统设计[M].武汉：
华中科技大学出版社
[2]顾德英，张健，马淑华.计算机控制技术[M].北京：
北京邮电大学出版社
[3]夏扬.计算机控制技术[M].北京：
机械工业出版社
[4]张洪润，易涛编著.单片机应用技术教程[M].北京：
清华大学出版社
[5]刘乐善，欧阳星明，刘学清.微型计算机接口技术及应用[M]武汉：
华中科技
大学出版社
⑹朱定华，戴汝平，单片微机原理与应用[M].北京：
北京交通大学出版社，清
华大学出版社
六、附录
附录
（一）：
电路原理图
附录
（二）：
电路PCB图
cirx
己IIUUU
6>J*[|WKM）xCFi008000*0001上
53
UJ
JI
n_n
P5
h右彷Odd右©Od穴0白°邑？
卫
附录（三）
元件清单
名称
编号
型号
数量（个）
电容
C1、C2、C3
105
3
电容
C4、C5、C6
104
3
电容
C7、C8、
16v-100uf
2
电容
C9、C10
25v-10uf
2
电容
C11
16v-220uf
1
电阻
R1
331
1
电阻
R2、R3、R4
200
3
电阻
R6、R7、R8
2K
3
电阻
R9
50
1
电阻
R10、R11、R12
47K
3
电阻
R13、R14、R15
470
3
电位器
R16、R17、R18
10K
3
LED
D1、D2、D3、
D4
红色
4
开关
S1
1
按键开关
S2、S3、S4、S5、
S6、S7
6
H-RLJL心片
U1
ILC7660
1
H-RLJL心片
U2
LM1117
1
H-RLJL心片
U3
LM358
2
H-RLJL心片
U4
DAC0832
1
H-RLJL心片
U5
MSP430G2553
1
升级会员 