MSP430单片机教学综合实训一例-最新教育资料

1、MSP43C单片机教学综合实训一例1 概述 单片机应用广泛，成本低，种类多，功耗低，能够方便地组 装成各种智能的控制设备，能够完成相对比较复杂的控制任务， 环境适应性较强， 可以很方便的实现多机和分布式控制， 已成为 微型计算机的一个重要分支， 发展速度极快。 单片应用人才需求 广泛，高职院校在计算机应用类职业人才培养中大多开设单片机 应用类课程。 专业实训是高职人才培养中的重要一环， 包括了从 知识准备到实训器材选择、 从程序设计到电路设计等环节， 对提 高学生实践能力起到了重要作用。2 实训设计与要求 本实训采用现技术已比较成熟且难度适中的“数字温度 计”制作作为实训内容。 根据系统的设计

2、要求，选择DS18B20作 为温度传感器，可以省去采样 / 保持电路、运放、数 / 模转换电路 以及串 / 并转换电路， 可以有效简化电路， 缩短系统的工作时间， 降低了实训难度。选择 MSP43C单片机为测控系统的核心来完成 数据采集、处理、显示、报警等功能。本实训采用MSP43C单片机作为核心部件，MSP43C系列单片机是一种16位的单片机，相 对于 8 位的 51 单片机来说，它具有功能丰富、较大的内部 RAM 和程序存储空间，适合开发较复杂的系统。采用 C语言开发，程 序更容易编写和较好的可读性， 可以大大提高软件开发的工作效率。温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到 MSP43

3、0单片机 上，经过单片机处理，将温度在LED数码管以动态扫描法实现显 示。系统由主控制器、测温电路和显示电路 3 个模块组成。对学生实训具体要求如下：（1）熟悉各元器件原理与使用方法，编写程序，实现以单 片机为核心器件，使用温度传感器采集温度， 通过LED数码管显 示器显示温度值。（2）编写程序，通过液晶显示模块实现汉字和温度值输出 显示，实现温度报警功能。（3）设计制作独立完整实验电路。3 实训器材采用MSP430-DEMO16开发试验板，单片机的所有引脚都已 经引出，便于学生进行扩展试验，并对实验的原理、实验环境配 置和源程序都进行了详细的说明。使用 IAR EmbeddedWorkben

4、ch V3.42A MSP430集成开发环境。MSP430-DEMO16开发试验版集成了 MSP430F169单片机、 MAX7219显示驱动器、DS18B20温度传感器，DS1302实时时钟芯 片、LED数码管、蜂鸣器等器件。为进一步提高实训的难度增强 实训效果，还需准备 1062液晶显示模块和 12864多功能液晶显 示模块各一块。4 实训过程(1)知识准备阶段。在之前的教学过程中和在实训的开始阶段让学生熟悉MSP430-DEMO16开发试验版的结构使和用方 法，各应用元器件的原理、功能、各引脚作用，各元器件之间的 连接方法。(2)程序设计阶段。由于 MSP430-DEMO16开发试验版已

5、将 各器件进行了连接， 在熟悉硬件后即可指导学生进入程序设计阶 段。系统程序主要包括： 主程序。 主要功能是负责温度的实时 显示，读出并处理 DS18B20的测量温度值；读出温度子程序。 主要功能是读出随机存储器中的内容并进行校验； 计算温度子 程序。计算温度子程序将读取的值进行十进制的转换运算； 温 度转换命令子程序。 主要是发温度转换开始命令； 显示数据刷 新子程序。 主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作， 进 行显示移位操作。在这个过程中要详细讲解各部分程序的功能，并给出流程图。让学生在 IAR Embedded Workbench V3.42A MSP430 集成开 发环境中编写

6、程序，写入单片机，在实验板中进行实验。在此过 程中，教师要以答疑为主， 不要参与学生具体程序的编写与修改， 要充分发挥学生的主观能动性， 让学生相互协作交流。 根据多年 的教学经验， 或是因输入错误或是因逻辑错误， 必然有相当数量 的学生编写的程序无法在实验板中运行或是能够运行但不能正 确显示结果， 所以要在程序设计阶段开始后的一个较为合理的时 间点，给出条理清晰可执行的参考源程序， 让学生能够对照查找 问题所在， 提高应用能力。 在给出源程序前应先让学生上交各自 编写的程序，作为实训成绩评定的一个依据。(3)巩固提高阶段。在学生能够编写程序在LED数码管中正确显示温度后，让学生使用液晶显示模

7、块实现汉字和温度显 示。这个过程主要是巩固温度采集与处理部分的知识， 掌握液晶 显示模块的使用和编程输出。 教师要在之前教学过程教授的知识 基础上详细讲解液晶显示模块的连接方法， 并给出应用实例和参 考程序， 在此基础上让学生， 设计液晶显示电路和编写液晶显示 程序，在程序中加入温度判断功能实现温度报警， 并显示报警原 因。( 4)电路设计与实现阶段。这个过程学生让学生离开实验 板，自行设计制作电路，实现 MSP43C单片机、DS18B20温度传 感器，DS1302实时时钟芯片、蜂鸣器、12864多功能液晶显示模 块的位置设计与引脚连接， 指导学生进行电容、 电阻的选用和电 路板的焊接等实训内容， 这个过程对学生的训练较为全面， 真正 实现理论到实践应用的转变。这个过程不要求所有学生都能?蚴迪郑 ?可作为成绩评定的另一依据。5 总结实训内容较为复杂，