超低功耗單片機原理與應(yīng)用實驗報告

1、桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院實驗報告課程名稱：超低功耗單片機原理與應(yīng)用姓名雙學(xué)號：13200103學(xué)期：2015-2016學(xué)年第一學(xué)期時間：2015年10月8日一、實驗名稱：LED跑馬燈二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模?1)了解MSP430F6638的I/O資源和特性(2)熟悉I/O相關(guān)的寄存器掌握LED跑馬燈的編程方法；2.實驗原理：開發(fā)板上的3個LED燈和IO口對應(yīng)關(guān)系如下：LED_YELLOW-P4.1、LED_GREEN-P4.2、LED_RED-P4.3三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過USB線相連；(2)打開CCS®成開發(fā)工具，選擇Project->Impo

2、rtExistingCCSEclipseProject導(dǎo)入MSP430F6638_DemoV2.01.LEDMSP430F6638_LEDQ1(3)選擇氣,對該工程進(jìn)行編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇價口»將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇全速運行程序,程序下載之后，按下畫,軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵，運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建議上電運行程序)。也可以選擇*“* m .應(yīng)單步調(diào)試程序，選擇F3查看具體函數(shù)。也可以四、實驗結(jié)果：開發(fā)板上3個LED定時翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)閃爍的效果。五、實驗總結(jié)：本次實驗，第一

3、次學(xué)習(xí)使用CCSa件，在老師的細(xì)心講解下，我和張劍兩個人才把軟件熟悉了，通過這次的實驗，使我學(xué)到了不少實用的知識，更重要的是，做實驗的過程，思考問題的方法細(xì)心學(xué)習(xí)，真正使我們受益匪淺.一、實驗名稱：按鍵輸入與中斷二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模?1)熟悉CCSFF發(fā)環(huán)境的使用(2) 了解MSP430的中斷系統(tǒng)(3)掌握MSP430的中斷編程方法2 .實驗原理：中斷函數(shù)的寫法：在MSP430中，用擴展關(guān)鍵字來interrupt來表明該函數(shù)為中斷函數(shù)。_interruptvoidport_2(void);語法：interruptvoid函數(shù)名()或者Interrupt【中斷向量】void函數(shù)名

4、()參數(shù)：中斷函數(shù)沒有參數(shù)。中斷函數(shù)需要指定中斷向量。返回：中斷返回一般是void,沒有返回值。三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過USB線相連；(2)打開CCS®成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCSEclipseProject,導(dǎo)入MSP430F6638_DemoV2.04.Key_inquiryMSP430F6638_key_inquiry文件夾中的工程；(3)選擇氣,對該工程進(jìn)行編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇價,將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇全速運行程序，也可以選擇入'.力-單步調(diào)試程序，選擇F3查看具

5、體函數(shù)。也可以程序下載之后，按下回，軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵，運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建議上電運行程序)。四、實驗結(jié)果：按鍵按下，LED燈點亮，按鍵松開燈熄滅。五、實驗總結(jié)：在這次實驗中，我學(xué)到很多東西，加強了我的動手能力，并且培養(yǎng)了我的獨立思考能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的作風(fēng)，增強創(chuàng)新意識。了解了這些最基礎(chǔ)也是最重要的知識，對最基本的單片機加以熟悉，了解其內(nèi)部構(gòu)造及各個寄存器的使用方法可以對其他芯片進(jìn)行類比，其原理都相似，為我們以后的實驗打下了夯實的基礎(chǔ)。一、實驗名稱：按鍵消抖二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模赫莆瞻存I的工

6、作原理；了解按鍵抖動產(chǎn)生的原因；掌握按鍵去抖動的方法。2 .實驗原理：消抖方法可用硬件的方法或軟件方法。硬件消抖：在鍵數(shù)較少時可用硬件方法消除抖動。RS觸發(fā)器為常用的硬件去抖：兩個“與非”門構(gòu)成一個RS觸發(fā)器。當(dāng)按鍵未按下時，輸出為1;當(dāng)鍵按下時，輸出為00此時即使用按鍵的機械性能，使按鍵因彈性抖動而產(chǎn)生瞬時斷開(抖動跳開B),只要按鍵不返回原始狀態(tài)A,雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不改變，輸出保持為0,不會產(chǎn)生抖動的波形。也就是說，即使B點的電壓波形是抖動的，但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后，其輸出為正規(guī)的矩形波。這一點通過分析RS觸發(fā)器的工作過程很容易得到驗證。軟件消抖：如果按鍵較多，常用軟件方法去抖，即檢測出鍵閉合

7、后執(zhí)行一個延時程序，5ms10ms的延時，讓前沿抖動消失后再一次檢測鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)為真正有鍵按下。當(dāng)檢測到按鍵釋放后，也要給5ms10ms的延時，待后沿抖動消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。還可以利用定時器中斷來消抖。本實驗通過軟件方法消抖三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過USB線相連；(2)打開CCS#成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCSEclipseProjqct導(dǎo)入MSP430F6638_DemoV2.03.Key_debouncemsp430f6638_Key_debounce文件夾中的工程；(3)選擇飛,對該工程進(jìn)行

8、編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇全速運F3查看具體函勢，將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇行程序，也可以選擇"'''"單步調(diào)試程序，選擇數(shù)。也可以程序下載之后，按下,軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵，運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建議上電運行程序)。四、實驗結(jié)果：按下按鍵，相應(yīng)的LED燈點亮。五、實驗總結(jié)：細(xì)節(jié)決定成敗，這句話在這次課題中不僅一次得到了印證，特別是在軟件的編程過程中，一點點的錯誤就會使你整個程序不能運行。因此我們不僅僅要有整體意識，也要注意細(xì)節(jié)，不要因一個關(guān)鍵

9、地方的一個細(xì)節(jié)而導(dǎo)致滿盤皆輸。一、實驗名稱：定時器-PWM二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模?1) 了解PWM技術(shù)；(2)掌握PWM控制技術(shù)的原理；(3)掌握MSP430F6638產(chǎn)生PWM輸出的方法；(4)掌握示波器測量頻率的方法。2 .實驗原理：PWM技術(shù)的三個要素：(1) Frequency時鐘頻率(2) Dutycycle占空比(3) Amplitude信號幅度三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過USB線相連；(2)打開CCS®成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCSEclipseProject,導(dǎo)入MSP430F6638_DemoV

10、2.011.Timer_PWMPWM文件夾中的工程；(3)選擇弋,對該工程進(jìn)行編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇赫',將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇全速運行程序，也可以選擇_單步調(diào)試程序，選擇F3查看具體函數(shù)。也可以程序下載之后，按下畫，軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵，運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建議上電運行程序)。四、實驗結(jié)果：將示波器的兩個探頭連接到MCU的P1.2和P1.3上，調(diào)整好示波器，會觀察到如下類似波形五、實驗總結(jié)：應(yīng)該是準(zhǔn)備不充分吧。一開始，由于沒有課前準(zhǔn)備的意識，每每都是到了實驗室才開始

11、編程，完成作業(yè)，導(dǎo)致每次時間都有些倉促，以后會注意的。一、實驗名稱：LCD顯示和控制二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模? 1)了解MSP430的段式LCD資源和特性；(2)掌握MSP430的段式LCD編程以及控制。2 .實驗原理：本文將以4MUX方式為例講述液晶顯示。在這種方式下，一個“8”字的顯示只需要給“COMQCOM1、COM2、COM3、SP幺SP2對應(yīng)的信號，而COM。COM1、COM2、83COM3為公共信號，所有的“8”字都需要與它們相連接。故真正表示一個“8”字的顯示的就只與SP1、SP2有關(guān)系了。所以在4MUX方式下，只需要兩個驅(qū)動端即可表示一個“8”字的顯示。在MSP43

12、0系列能驅(qū)動液晶顯示的單片機中，專門開辟了一片存儲空間(LCDMEM1LCDMEM20存放要顯示的信息，被稱為液晶顯示緩存，簡稱液晶顯存。MSP430F6638共有20字節(jié)單元液晶顯存，如果使用4MUX方式顯示，可以顯示160段液晶筆畫。這時，每個顯存將對應(yīng)兩個驅(qū)動端。三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過USB線相連；(2)打開CCS®成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCSEclipseProject,導(dǎo)入MSP430F6638_DemoV2.015.LCD_segmentMSP430F6638_SegmentLCD文件夾下面工程；(3)選擇

13、飛,對該工程進(jìn)行編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇全速運行程序,也可以選擇 單步調(diào)試程序，選擇F3查看具體函數(shù)。也可以程序下載之后，按下厘1,軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵，運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建議上電運行程序)。四、實驗結(jié)果：數(shù)碼管動態(tài)顯示數(shù)字010。五、實驗總結(jié)：這個實驗好神奇，之前有玩過數(shù)碼管，可我在怎么接都沒辦法顯示數(shù)字，在本次實驗的學(xué)習(xí)下有進(jìn)一步了解了數(shù)碼管的使用原理，以及數(shù)碼管點亮的程序，受益匪淺。一、實驗名稱：ADC-電位器顯示二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康?/p>

14、：(1)掌握ADC的工作原理；(2)熟練應(yīng)用MSP430F6638的ADC12模塊及其4種工作模式。2 .實驗原理：實驗板主控芯片MSP430F6638的ADC12模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊支持12位精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，主要由具有采樣與保持功能的12位轉(zhuǎn)換器內(nèi)核、采樣選擇控制、參考電壓發(fā)生器以及16個字轉(zhuǎn)換控制緩沖區(qū)組成。三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過US瞰相連；(2)打開CCS#成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCSEclipseProject,導(dǎo)入E:TIMSP430F6638_DemoV2.030.ADC_Potentiometer文件夾內(nèi)工程ADC12_A_

15、ex1_R(3)本實驗選用電位器電壓輸入到單片機引腳P6.6,所以應(yīng)該在JP12接上短接帽，連接圖30-1中的1和2弓I腳，實驗板JP12左起兩個引腳；(3)選擇&,對該工程進(jìn)行編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇炒,將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇全速運行程序，也可以選擇歸單步調(diào)試程序，選擇F3查看具體函數(shù)。也可以程序下載之后，按下,軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵,運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建LCD顯示議上電運行程序)四、實驗結(jié)果：調(diào)節(jié)電位器，觀察實驗板上的TFTLCD顯示，隨著電位器的轉(zhuǎn)動,輸入模擬電壓

16、的最轉(zhuǎn)換結(jié)果NADC也隨著相應(yīng)的改變。輸入模擬電壓的最轉(zhuǎn)換結(jié)果滿足公式：NADC=4095(Vin-VR-)/(VR+-VR-)。本實驗推薦使用萬用表，觀察電位計中間引腳對地電壓。五、實驗總結(jié)：在單片機的系統(tǒng)中，是像一些我們比較熟知的程序語言一樣，有自己的地址，有自己的工作方式和工作順序，因此我們在設(shè)計時是不能出一點差錯的，而因為每一行都在進(jìn)行地址的轉(zhuǎn)換和堆棧的轉(zhuǎn)換，因此我們在實驗前一定要充分了解這次實驗全部要做的內(nèi)容。一、實驗名稱：DAC-其聲器播放二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模?1) 了解DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換原理；(2)學(xué)習(xí)配置MSP430F6638DAC控制寄存器參數(shù)，能夠用DAC產(chǎn)生輸

17、出電壓，并能輸出一定規(guī)則的波形(如三角波，正弦波等)；(3)了解硬件發(fā)聲原理，編程實現(xiàn)讓DAC模塊驅(qū)動揚聲器唱歌。2.實驗原理：DA轉(zhuǎn)換，即把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。簡單的說，就是把數(shù)字信號按照一定的參考電壓轉(zhuǎn)換成電壓值輸出。例如，12位分辨率時，數(shù)據(jù)0XFFF值對應(yīng)滿程參考電壓，那么0x7FF就會輸出半程參考電壓。MSP430F6638DAC12_A模塊的控制位較多，可以滿足多種輸出需求。三、實驗步驟：(1)將PC和板載仿真器通過USB相連；(2)將JP8、JP9接上跳帽，用來驅(qū)動喇叭和放大音量；(3)打開CCS集成開發(fā)工具，選擇Project->ImportExistingCCS

18、EclipseProject,導(dǎo)入MSP430F6638_DemoV2.032.DAC_Wave&Speaker件夾內(nèi)工程DAC12_A_ex1_R(4)選擇飛對該工程進(jìn)行編譯鏈接，生成.out文件。然后選擇爭，將程序下載到實驗板中。程序下載完畢之后，可以選擇全速運行程序，也可以選擇強"應(yīng)單步調(diào)試程序，選擇F3S看具體函數(shù)。也可以程序下載之后，按下畫，軟件界面恢復(fù)到原編輯程序的畫面。再按下實驗板的復(fù)位鍵，運行程序。(調(diào)試方式下的全速運行和直接上電運行程序在時序有少許差別，建議上電運行程序)；(5)示波器連接DAC輸出引腳P7.6,觀察輸出波形。四、實驗結(jié)果：實現(xiàn)揚聲器唱歌，調(diào)制不同頻率的正弦波，實現(xiàn)高低音階。五、實驗總結(jié)：之為之前有見過花樣式心形流水燈，那時候還沒有學(xué)習(xí)單片機，覺得很難，音樂的實現(xiàn)原理也不知道，今天學(xué)習(xí)以后，發(fā)現(xiàn)單片機的應(yīng)用十分廣泛，工業(yè)性強，以后會更好的去學(xué)習(xí)這方面的東西。一、實驗名稱：溫濕度二、實驗?zāi)康暮驮恚? .實驗?zāi)康模?1)掌握MSP430F6638IADC模塊(NTC熱敏電阻)；(2)掌握控制MSP430F6638勺定時器捕獲方法(HR202電阻式濕度采集)。2 .實驗原理：NTC熱敏電阻溫度采集原理：從上面的溫度特性表可看出，當(dāng)它所處的環(huán)境溫度變化時，它的阻值也會發(fā)生相應(yīng)變化，導(dǎo)致