基于msp430g2553单片机简易波形发生器

1、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1、 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msp430g2

2、553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。2、 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 图（1）系统总体框图正弦波锯齿波三角波增频减频短按P2.2长按P2.1长按P2.0短按P2.1短按P2.0长

3、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 输出模块DAC0832模块电源模块 msp430g2553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。 图（4）LCD12864硬件连接（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，D

4、AC0832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。50的电阻可以保证整个信号发生器的输出阻抗为50。 图（5）DAC0832转换、波形选择按键与幅度放大模块（3） 电源模块电源模块主要由三部分构成，来自变压器的5V电压，3.3V稳压电路和-5V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

5、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。 图（7）msp430g2553最小系统模块4. 软件设计 流程图开始按键中断关中断延时10ms有按键？P2.0按下？ Y Y Y P2.2按下？ P2.1按下？ 延时1S 延时1S 延时1SP2.2按下？P2.2按下？P2.2按下？ N N频率增100Hz频率减100Hz Y Y YKey=220Key=221 Key=222 对应key值得波形 输出信号中断标志位清零开始中断 N 返回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

6、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。3、 编程程序/*/LCD12864初始化void LCD_init(void) write_cmd(0x30); write_cmd(0x0C); write_cmd(0x01); write_cmd(0x02);void IO_init(void) P1DI

7、R=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; P2OUT|=BIT0; /关闭dac输入*/ P2DIR&=(BIT0+BIT1+BIT2); /输入 P2REN|=BIT0+BIT1+BIT2; /用于按键接地型 P2IE|=BIT0+BIT1+BIT2; /允许中断 P2IES|=BIT0+BIT1+BI

8、T2; /下升沿触发 P2IFG&=(BIT0+BIT1+BIT2); /消除中断标志void display(void) lcd_pos(1,0); for(i=0;i<16;i+) write_dat(aai); lcd_pos(2,0); for(i=0;i<16;i+) write_dat(bbi); lcd_pos(3,0); for(i=0;i<10;i+) write_dat(cci); lcd_pos(4,0); for(i=0;i<16;i+) write_dat(ddi); void DCO_init(void) BCSCTL1 = CALB

9、C1_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;void Timer_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/*/#pragma vector =TIMER0_A0_VECTOR_interrupt void Time

10、r_A0(void) /CCIFG中断被响应后，该标志位自动清零 if(key=222) if(j<200) P1OUT=sindataj; /正弦波产生 j+; elsej=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 +=

11、(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); 4、 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

12、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。5、 参考文献1 朱定华，马爱梅，林卫. 微机应用系统设计M. 

13、;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 6 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 附录（三）： 元件清单名称编号型号数量（个）电容C1、C2、C31053电容C4、C5、C61043电容C7、C8、16v-100uf2电容C9、C1025v-10uf2电容C1