MSP430 LaunchPad溫度檢測

1、MSP-EXP430G2 溫度檢測實驗1. 安裝MSP-EXP430G2 LaunchPad安裝MSP-EXP430G2 LaunchPad包含三個步驟：（1） 下載所需軟件：通常選IAR或者CCS。（2） 安裝選定的IDE：下載一個集成開發(fā)環(huán)境（IDE），IAR或者CCS，安裝（編譯部分有詳細(xì)介紹）。（3） 將LaunchPad連接至PC：將附帶USB線纜的EXP430G2 LaunchPad目標(biāo)板連接至PC。如果出現(xiàn)提示，要求提供軟件，則允許Windows自動安裝該軟件。注意，僅當(dāng)已經(jīng)安裝了IAR KickStart或Code Composer Studio后才能這樣做。2. 溫度檢測程序

2、基于MSP430G2452內(nèi)置溫度傳感器的溫度檢測程序：include "msp430g2452.h”#define LED1 BIT0 /綠燈，BIT0，BIT6之類的是宏定義，請在頭文件"msp430g2452.h"中查看#define LED2 BIT6 /紅燈，參見MSP-EXP430G2 LaunchPad Experimenter Board User's Guide#define LED_DIR P1DIR#define LED_OUT P1OUT#define BUTTON BIT3 /P1.3為板上按鍵S2#define BUTTON_O

3、UT P1OUT /端口輸出寄存器#define BUTTON_DIR P1DIR /端口方向控制寄存器#define BUTTON_IN P1IN /端口輸入寄存器#define BUTTON_IE P1IE /端口中斷允許寄存器#define BUTTON_IES P1IES /端口中斷觸發(fā)沿控制寄存器#define BUTTON_IFG P1IFG /端口中斷標(biāo)志寄存器#define BUTTON_REN P1REN /端口上下拉電阻使能控制寄存器#define TXD BIT1 / TXD on P1.1#define RXD BIT2 / RXD on P1.2#define APP

4、_STANDBY_MODE 0 /待機(jī)模式標(biāo)志，也就是接上電源（或USB）后紅綠燈交替閃的狀態(tài)#define APP_APPLICATION_MODE 1 /應(yīng)用模式標(biāo)志，也就是待機(jī)模式時按按鍵后進(jìn)入的狀態(tài)，也就是測量溫度#define TIMER_PWM_MODE 0#define TIMER_UART_MODE 1 /串口模式狀態(tài)#define TIMER_PWM_PERIOD 2000 #define TIMER_PWM_OFFSET 20#define TEMP_SAME 0#define TEMP_HOT 1#define TEMP_COLD 2#define TEMP_THRESH

5、OLD 5 / Conditions for 9600/4=2400 Baud SW UART, SMCLK = 1MHz#define Bitime_5 0x05*4 / 0.5 bit length + small adjustment#define Bitime 13*4/0x0D #define UART_UPDATE_INTERVAL 1000 /主循環(huán)次數(shù)進(jìn)行一次串口發(fā)送溫度值unsigned char BitCnt;unsigned char applicationMode = APP_STANDBY_MODE; /功能模式標(biāo)志，初始值為待機(jī)模式unsigned char tim

6、erMode = TIMER_PWM_MODE;unsigned char tempMode;unsigned char calibrateUpdate = 0;unsigned char tempPolarity = TEMP_SAME;unsigned int TXByte; /* Using an 8-value moving average filter on sampled ADC values */ long tempMeasured8; /定義數(shù)組以計算8次10位ADC溫度采樣的平均值unsigned char tempMeasuredPosition=0; /溫度測量值數(shù)組索引

7、long tempAverage; /8次10位ADC溫度采樣的平均值long tempCalibrated, tempDifference; void InitializeLeds(void); /IO端口初始化，設(shè)置兩顆LED對應(yīng)的端口并兩設(shè)置為熄滅初始狀態(tài)void InitializeButton(void); /IO端口初始化，配置按鍵void PreApplicationMode(void); /進(jìn)入待機(jī)模式，紅綠燈交替閃，等待按鍵 Blinks LED, waits for button pressvoid ConfigureAdcTempSensor(void); /配置溫度傳感

8、器模數(shù)轉(zhuǎn)換void ConfigureTimerPwm(void); /配置定位器為PWM模式void ConfigureTimerUart(void); /配置定時器為Uart模式void Transmit(void); /串口發(fā)送子程序void InitializeClocks(void); /初始化時鐘系統(tǒng)void main(void) unsigned int uartUpdateTimer = UART_UPDATE_INTERVAL; /主循環(huán)次數(shù)進(jìn)行一次串口發(fā)送溫度值 unsigned char i; WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; / 停止看門狗 Stop

9、WDT InitializeClocks(); /初始化時鐘系統(tǒng) InitializeButton(); /配置按鍵 InitializeLeds(); /設(shè)置端口并兩設(shè)置兩顆LED對應(yīng)為熄滅初始狀態(tài) PreApplicationMode(); /進(jìn)入待機(jī)模式，紅綠燈交替閃，等待按鍵 Blinks LEDs, waits for button press /執(zhí)行PreApplicationMode()將進(jìn)入低功耗模式，程序停止在此，直到有按鍵按下 /* 進(jìn)入應(yīng)用模式 Application Mode begins */ applicationMode = APP_APPLICATION_MOD

10、E; /功能模式標(biāo)志變成應(yīng)用模式 ConfigureAdcTempSensor(); /配置溫度傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換 ConfigureTimerPwm(); /配置定位器PWM模式 _enable_interrupt(); /使能全局中斷 Enable interrupts. /* Main Application Loop */ while(1) ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; /ADC使能，ADC開始轉(zhuǎn)換一次 Sampling and conversion start _bis_SR_register(CPUOFF + GIE); /進(jìn)入省電模式LPM0，等待AD轉(zhuǎn)換完

11、成中斷 LPM0 with interrupts enabled /* Moving average filter out of 8 values to somewhat stabilize sampled ADC */ tempMeasuredtempMeasuredPosition+ = ADC10MEM; /將溫度采樣值存入溫度值數(shù)組下一位 if (tempMeasuredPosition = 8) tempMeasuredPosition = 0; /復(fù)位溫度采樣值數(shù)組索引 tempAverage = 0; for (i = 0; i < 8; i+) tempAverage +

12、= tempMeasuredi; /累加溫度采樣值數(shù)組各值 tempAverage >>= 3; /除以8得到平均值 Divide by 8 to get average if (-uartUpdateTimer = 0) | calibrateUpdate ) /如果主循環(huán)了UART_UPDATE_INTERVAL次或者參考溫度按鍵按過 ConfigureTimerUart(); if (calibrateUpdate) TXByte = 248; / A character with high value, outside of temp range Transmit(); /

13、串口發(fā)送值248表示按鍵按下進(jìn)行了校準(zhǔn)參考 calibrateUpdate = 0; /復(fù)位參考溫度校準(zhǔn)標(biāo)志變量 TXByte = (unsigned char)( (tempAverage - 630) * 761) / 1024 ); /計算溫度華氏值 Transmit(); /串口發(fā)送華氏溫度值 uartUpdateTimer = UART_UPDATE_INTERVAL; /復(fù)位循環(huán)計數(shù)變量 ConfigureTimerPwm(); /配置定時器回PWM模式 tempDifference = tempAverage - tempCalibrated; /計算相對于參考溫度的差值 if

14、(tempDifference < -TEMP_THRESHOLD) /如果采樣溫度值低于參考溫度值差值TEMP_THRESHOLD tempDifference = -tempDifference; /差值取正 tempPolarity = TEMP_COLD; /極性變量設(shè)為值TEMP_COLD LED_OUT &= LED1; /LED1綠燈置滅 else if (tempDifference > TEMP_THRESHOLD) /如果采樣溫度值高于參考溫度值差值TEMP_THRESHOLD tempPolarity = TEMP_HOT; /極性變量設(shè)為值TEMP_

15、COLD LED_OUT &= LED2; /LED2紅燈置滅 else /如果相對于參考溫度值偏差沒有超過閾值TEMP_THRESHOLD tempPolarity = TEMP_SAME; /性變量設(shè)為值TEMP_SAME TACCTL0 &= CCIE; /關(guān)TACCTL0中斷使能 TACCTL1 &= CCIE; /關(guān)TACCTL1中斷使能 LED_OUT &= (LED1 + LED2); /置兩燈皆滅 if (tempPolarity != TEMP_SAME) /如果相對于參考溫度值偏差超過閾值TEMP_THRESHOLD tempDifferen

16、ce <<= 3; /溫度偏差值乘以8 tempDifference += TIMER_PWM_OFFSET; /加上一個偏置值 TACCR1 = ( (tempDifference) < (TIMER_PWM_PERIOD-1) ? (tempDifference) : (TIMER_PWM_PERIOD-1) ); /置TACCR1，最大為TIMER_PWM_PERIOD-1。 /TACCR1值控制亮的時間，定時器計數(shù)到TACCR1在中斷中將關(guān)閉燈，在TACCR0中斷中亮燈 TACCTL0 |= CCIE; /開TACCTL0中斷使能 TACCTL1 |= CCIE; /

17、開TACCTL1中斷使能 /返回主循環(huán)/進(jìn)入待機(jī)模式，紅綠燈交替閃，等待按鍵void PreApplicationMode(void) LED_DIR |= LED1 + LED2; /p1.0和P1.6口為輸出 LED_OUT |= LED1; /綠燈亮 To enable the LED toggling effect LED_OUT &= LED2; /紅燈滅 BCSCTL1 |= DIVA_1; /輔助時鐘分頻設(shè)置為2 ，ACLK=6KHz BCSCTL3 |= LFXT1S_2; /輔助時鐘源選擇VLOCLK，12KHz /ACLK = VLO TACCR0 = 1200;

18、/ TACTL = TASSEL_1 | MC_1; /定時器時鐘源選擇輔助時鐘ACLK，增計數(shù)模式 / TACLK = SMCLK, Up mode. TACCTL1 = CCIE + OUTMOD_3; /捕獲/比較控制寄存器1設(shè)置為比較模式，輸出模式為“置位/復(fù)位” ，中斷允許 / TACCTL1 Capture Compare TACCR1 = 600; _bis_SR_register(LPM3_bits + GIE); / LPM0 with interrupts enabled ？低功耗模式LPM3 /此時cpu停止，等待中斷，如果是比較1中斷，則進(jìn)入中斷程序：ta1_isr(v

19、oid)，因為是CC1。 /如果是按鍵中斷，則進(jìn)入PORT1_ISR(void)中斷服務(wù)程序，在PORT1_ISR(void)中將退出此低功耗模式/配置溫度傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換void ConfigureAdcTempSensor(void) unsigned char i; /* Configure ADC Temp Sensor Channel */ ADC10CTL1 = INCH_10 + ADC10DIV_3; /選擇ADC通道為溫度傳感器，時鐘4分頻 / Temp Sensor ADC10CLK/4 ADC10CTL0 = SREF_1 + ADC10SHT_3 + REFON + AD

20、C10ON + ADC10IE; / VR+ = VREF+ and VR- = VSS，采樣保持時間=64×ADC10CLK周期，打開內(nèi)部參考電壓，打開ADC模塊，ADC中斷允許 _delay_cycles(1000); /延時等待ADC參考電壓建立 / Wait for ADC Ref to settle ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; /ADC使能，ADC開始轉(zhuǎn)換一次 / Sampling and conversion start _bis_SR_register(CPUOFF + GIE); /進(jìn)入省電模式LPM0，等待AD轉(zhuǎn)換完成中斷 / LPM0

21、with interrupts enabled tempCalibrated = ADC10MEM; for (i=0; i < 8; i+) tempMeasuredi = tempCalibrated; tempAverage = tempCalibrated; /第一次轉(zhuǎn)換，平均溫度取樣值和校準(zhǔn)值相等/配置定位器為PWM模式void ConfigureTimerPwm(void) timerMode = TIMER_PWM_MODE; TACCR0 = TIMER_PWM_PERIOD; / TACTL = TASSEL_2 | MC_1; /定時器時鐘源選擇輔助時鐘SMCLK，增

22、計數(shù)模式 / TACLK = SMCLK, Up mode. TACCTL0 = CCIE; TACCTL1 = CCIE + OUTMOD_3; /捕獲/比較控制寄存器1設(shè)置為比較模式，輸出模式為“置位/復(fù)位” ，中斷允許 ？OUTMOD_3有什么用？ / TACCTL1 Capture Compare TACCR1 = 1;/配置定時器為Uart模式void ConfigureTimerUart(void) timerMode = TIMER_UART_MODE; / Configure TimerA0 UART TX TACCTL0 = OUT; /輸出為高電平 / TXD Idle a

23、s Mark TACTL = TASSEL_2 + MC_2 + ID_3; /定時器時鐘源選擇輔助時鐘SMCLK，連續(xù)計數(shù)模式 ，時鐘8分頻 / SMCLK/8, continuous mode P1SEL |= TXD + RXD; /打開P1.1，P1.2引腳特殊功能 P1DIR |= TXD; /P1.1端口方向為輸出/串口發(fā)送子程序 Function Transmits Character from TXByte void Transmit() BitCnt = 0xA; /低電平起始位+8位數(shù)據(jù)+高電平停止位共10位 / Load Bit counter, 8data + ST/S

24、P /* Simulate a timer capture event to obtain the value of TAR into the TACCR0 register */ /模仿捕捉模式以獲得當(dāng)前的TAR值賦予TACCR0 TACCTL0 = CM_1 + CCIS_2 + SCS + CAP + OUTMOD0; /上升沿捕捉，輸入源為GND，輸出模式置位模式 /capture on rising edge, initially set to GND as input / clear CCIFG flag TACCTL0 |= CCIS_3; /改變輸入源為VCC，相當(dāng)于輸入源上升

25、沿變化，觸發(fā)捕捉/change input to Vcc, effectively rising the edge, triggering the capture action while (!(TACCTL0 & CCIFG); /查詢TACCTL0中斷標(biāo)志位/allowing for the capturing/updating TACCR0. TACCR0 += Bitime ; /首位發(fā)送延時 / Some time till first bit TXByte |= 0x100; /增加停止位 / Add mark stop bit to TXByte TXByte = TXB

26、yte << 1; /左移一位右邊添加一位0表示起始位 / Add space start bit TACCTL0 = CCIS0 + OUTMOD0 + CCIE; /比較模式，OUTMOD0=OUTMOD_1輸出模式為置位模式，清中斷標(biāo)志，中斷允許 / TXD = mark = idle while ( TACCTL0 & CCIE ); /循環(huán)，直到反復(fù)中斷中完成發(fā)送 / Wait for TX completion/TACCR0中斷專用， Timer A0 interrupt service routine#pragma vector=TIMERA0_VECTOR_

27、interrupt void Timer_A (void) if (timerMode = TIMER_UART_MODE) /定時器為Uart模式 TACCR0 += Bitime; /TACCR0加上一位串口數(shù)據(jù)所需的計數(shù)量，準(zhǔn)備下一次中斷 / Add Offset to TACCR0 if (TACCTL0 & CCIS0) /為什么要？ TX on CCI0B? if ( BitCnt = 0) /如果全部發(fā)送完成 P1SEL &= (TXD+RXD); /取消引腳特殊功能 TACCTL0 &= CCIE ; /關(guān)閉中斷使能 / All bits TXed, d

28、isable interrupt else TACCTL0 |= OUTMOD2; /注意是“或”運(yùn)算 ，設(shè)置成復(fù)位模式（原來為復(fù)位OUTMOD0，現(xiàn)在為OUTMOD_3） / TX Space if (TXByte & 0x01) TACCTL0 &= OUTMOD2; /如果發(fā)送的是1，輸出模式轉(zhuǎn)為置位模式 / TX Mark TXByte = TXByte >> 1; /右移一位，準(zhǔn)備下一位發(fā)送 BitCnt -; /發(fā)送位計數(shù) else /定位器為PWM模式 if (tempPolarity = TEMP_HOT) LED_OUT |= LED1; /如果相

29、對于參考溫度偏差為正，LED1綠燈置為亮 if (tempPolarity = TEMP_COLD) LED_OUT |= LED2; /如果相對于參考溫度偏差為負(fù)，LED2紅燈置為亮 TACCTL0 &= CCIFG; /清中斷標(biāo)志位?有必要么?不是自動清除？ /TACCR1和定時器共用中斷向量#pragma vector=TIMERA1_VECTOR_interrupt void ta1_isr(void) TACCTL1 &= CCIFG; /捕獲比較中斷標(biāo)志CCIFG。比較模式：定時器 TAR 值等于寄存器 CCR1 值時CCIFG置位。需手動清除 if (applic

30、ationMode = APP_APPLICATION_MODE) LED_OUT &= (LED1 + LED2); /如果程序運(yùn)行至是應(yīng)用模式，置兩燈皆滅 else LED_OUT = (LED1 + LED2); /如果是待機(jī)模式，異或，原來兩個燈本來就是一亮一滅的，所以反復(fù)中斷的效果是交替閃爍。PreApplicationMode(void)中 void InitializeClocks(void) BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; /用FLASH中信息存貯器A段的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)設(shè)置基本時鐘系統(tǒng)控制寄存器 1 / Set range DCOCTL = CALDCO_1MH

31、Z; /用FLASH中信息存貯器A段的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)設(shè)置 DCO 控制寄存器，設(shè)置DCO校準(zhǔn)為1MHz，詳細(xì)原理請查看G2系列芯片的Users Guide BCSCTL2 &= (DIVS_3); /SMCLK為0分頻DCO / SMCLK = DCO = 1MHz void InitializeButton(void) / Configure Push Button BUTTON_DIR &= BUTTON; /按鍵對應(yīng)的端口方向為輸入 BUTTON_OUT |= BUTTON; /設(shè)置輸出寄存器對應(yīng)的按鍵位為1 BUTTON_REN |= BUTTON; /使能上拉電阻，因為對應(yīng)

32、的輸出寄存器位為1。反之如果對應(yīng)的輸出寄存器位為0則自動選擇下拉電阻。 BUTTON_IES |= BUTTON; /選擇下降沿中斷 BUTTON_IFG &= BUTTON; /中斷標(biāo)志清零 BUTTON_IE |= BUTTON; /按鍵中斷允許/設(shè)置兩顆LED對應(yīng)的端口并兩設(shè)置為熄滅初始狀態(tài)void InitializeLeds(void) LED_DIR |= LED1 + LED2; /P1DIR=BIT1+BIT6 p1.0和P1.6口為輸出 LED_OUT &= (LED1 + LED2); /兩個LED低電平熄滅/* * * Port Interrupt for

33、 Button Press * 1. During standby mode: to exit and enter application mode * 2. During application mode: to recalibrate temp sensor * * */#pragma vector=PORT1_VECTOR_interrupt void PORT1_ISR(void) BUTTON_IFG = 0; /清P1口所有中斷標(biāo)志 BUTTON_IE &= BUTTON; /禁止按鍵中斷使能，防抖動，經(jīng)過看門狗定時器延時在看門狗定時器中斷中再打開 /* Debounce

34、*/ WDTCTL = WDT_ADLY_250; /=(WDTPW+WDTTMSEL+WDTCNTCL+WDTSSEL+WDTIS0)看門狗設(shè)置為定時器模式，計數(shù)清零，時鐘源為輔助時鐘ACLK，定時周期為Taclk×32768 IFG1 &= WDTIFG; /清看門狗定時器中斷標(biāo)志 /* clear interrupt flag */ IE1 |= WDTIE; /使能看門狗定時器中斷 if (applicationMode = APP_APPLICATION_MODE) /如果是應(yīng)用模式 tempCalibrated = tempAverage; /？如果中斷發(fā)生在fo

35、r (i = 0; i < 8; i+) tempAverage += tempMeasuredi;不是錯了么？ calibrateUpdate = 1; /參考溫度校準(zhǔn)標(biāo)志變量 else applicationMode = APP_APPLICATION_MODE; /由待機(jī)模式切換到應(yīng)用模式 / Switch from STANDBY to APPLICATION MODE _bic_SR_register_on_exit(LPM3_bits); /退出低功耗模式LPM3 / WDT Interrupt Service Routine used to de-bounce button

36、 press#pragma vector=WDT_VECTOR_interrupt void WDT_ISR(void) IE1 &= WDTIE; /禁止看門狗定時器中斷 /* disable interrupt */ IFG1 &= WDTIFG; /清看門狗定時器中斷標(biāo)志 /* clear interrupt flag */ WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /使看門狗關(guān)閉狀態(tài) /* put WDT back in hold state */ BUTTON_IE |= BUTTON; /使能按鍵中斷 /* Debouncing complete */ A

37、DC10 interrupt service routine#pragma vector=ADC10_VECTOR_interrupt void ADC10_ISR (void) _bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); /退出省電模式 / Return to active mode3. 程序的編譯、燒錄Ø 編譯工具的選擇u 開發(fā)LaunchPad通常選用CCS（Code Composer Studio）或者IAR（IAR Embedded Workbench IDE）作為編譯軟件。前者是TI DSP的官方軟件，功能強(qiáng)大；后者在論壇的人氣更高。Ø

38、編譯工具的安裝（根據(jù)安裝提示便可）Ø 程序編譯、燒錄流程u 選擇IAR作為編譯軟件 操作系統(tǒng)：Windows 7 開發(fā)環(huán)境：IAR FOR MSP430 V5.30.1u 第一步：驅(qū)動安裝。IAR FOR MSP430 V5.30.1軟件已集成LaunchPad驅(qū)動，安裝好IAR再將LaunchPad 與電腦連接，等待驅(qū)動安裝完畢即可。如果不成功通常是電腦與板子連接不好。u 第二步：建立工程。雙擊圖標(biāo)打開工程，點擊工具欄上方的File-New-Workspace，新建工作組，再點擊工具欄Project-Creat New Project，轉(zhuǎn)到如圖u 接著點擊如圖所示uu 然后會提示你保存工程文件，存在事先建好的文件夾內(nèi)。u 選擇C main，這里也可選擇Empty project，選擇前者則會自動新建一個main.c文件，并且把它加入到工程中。給指定一個文件 ，并且把它加入到工程中，給指定的工程名稱msp430中。點擊make編譯，確認(rèn)無錯誤。u 第三步：配置。上面無錯誤的話，在 工