电气工程及自动化毕业论文全本智能信息终端附源程序代码

浙江科技学院毕业设计（论文） I摘 要世界各国政府尤其是发达国家把居民消费问题作为经济建设的重要课题。我国面临的局面更为复杂，要提高我国居民消费水平就必须发展快捷购物，改变人们购物方式，使购物方式进入一个崭新的发展模式。购物是城市消费的一个重要组成部分，商场运行管理智能化、人性化是提高公交服务水平的基础，也是提高运营效率、改善居民消费与商场管理的必要手段，体现了一个城市的现代化交通管理水平，是中国解决消费问题的重要措施之一。单片机技术的快速发展，特别是新型液晶、U 盘读写模块和微型打印机的投入使用以及各种编程语言的发展，为智能购物的发展提供了充分的条件。本文介绍智能信息终端开发方面，采用 MSP430 单片机、240128 液晶和 PB375U 盘模块等器件，利用 Visual C+程序编程，来实现单片机、 U 盘、液晶及热敏打印机之间的功能显示。基于商场智能信息终端机的出现，为购物者提供优惠商品、动态实时信息服务，通过终端机读卡识别、现场查询、显示、自助打印等功能，构建一个面向各种出行者的综合性城市商品信息服务系统，及时准确地提供各种商品及消费服务，满足社会对商品信息服务的需求，它在今后的商业领域中也将产生巨大的作用。关键词：单片机；液晶显示；PB375 模块；VC+浙江科技学院毕业设计（论文） IIAbstractThe various countries government developed country expends the resident the question to take particularly the economic development the important topic. Our country faces the aspect is more complex, must raise our country resident consumption level to develop the quick shopping, changes the people shopping way, causes the shopping way to enter a brand-new development model. The shopping is a important component which the city expends, the market operational guidance intellectualization, user-friendly is raises the public transportation service level the foundation, is also raises the operation efficiency, to improve the resident expense and the market management essential method, has manifested an urban modernization traffic control level, is China solves one of expense question important measures. The monolithic integrated circuit technologys fast development, specially the new liquid crystal, the U plate read-write module and miniature printers being operational as well as each kind of programming languages development, has provided the full condition for the intelligent shoppings development.This article introduced that the intelligent information terminal development aspect, uses components and so on MSP430 monolithic integrated circuit, 240128 liquid crystals and PB375U plate module, uses Visual the C+ procedure programming, realizes between the monolithic integrated circuit, the U plate, the liquid crystal and the hot sensitive printers function demonstration. Based on the market intelligence information terminals appearance, provides the preferential benefit commodity, the dynamic real-time information service for the purchaser, reads functions and so on card recognition, scene inquiry, demonstration, self-service printing through the terminal, constructs one face each kind of journey comprehensive urban commodity information service system, provides each kind of commodity and the expense service accurately promptly, satisfies the society to the commodity information service demand, it will also have the huge function in presents commercial domain.Key words: Monolithic integrated circuit; Liquid crystal display; PB375 module; VC+浙江科技学院毕业设计（论文） III目 录摘 要 .IAbstract.II1 绪 论 .12 系统总体方案设计 .22.1 系统总体结构 .22.1.1 系统总体设计的目的 .22.1.2 系统总体设计的思路 .22.2 系统主要硬件描述 .32.2.1 控制单片机 MSP430F235 的简要介绍 .32.2.2 MSP430 的特点以及独特的低功耗原理 .32.2.3 U 盘读写模块 PB375.52.2.4 240128 液晶显示原理及特性 .92.2.5 W32-SN 简要使用说明 .113 系统硬件设计 .133.1 部分系统硬件设计原理图 .133.1.1 PB375U 盘读写部分 .133.1.2 液晶显 示部分 .143.2 系统部分硬件设计实物图 .154 系统软件设计 .164.1 C+语言 .164.2 系统软件设计的基本思路 .174.3 U 盘发送程序设计 .174.4 MSP320 主程序设计 .184.5 液晶显示程序设计 .194.6 热敏打印机程序设计 .205 结 论 .21致 谢 .22参考文献 .23附 录 源程序代码 .24浙江科技学院毕业设计（论文） 01 绪 论随着我国国民经济飞速发展，城市建设日新月异，随之而来人口问题也是日益严重。随之而来的问题是城市中的消费水平，消费水平也是直接反映着城市的发展问题。目前商场的调度管理方面还存一些问题，信息反馈不及时，从而导致调度措施的滞后，运营成本现在也是很高的，也有一些资源浪费的现象，管理方面都是手工操作，缺乏科学性等。由于这一系列问题的存在，商场智能信息终端系统就因此而产生了。在这种背景下，设计一种运用在商场上的智能信息终端，用于管理复杂的商品和便利购物的服务系统显得十分重要，结合了单片机技术、液晶技术、U 盘读写技术等，设计出一种智能化的通用型智能信息终端 LED，其存储信息可现场和远程更新，具有读卡功能，能显示文字和图片并能通过热敏打印机打印资料远程更新可采用 GPRS 通讯技术。以商品信息终端为基础的先进的商场智能系统采用先进的地理信息技术，通过对商品信息的采集、传输和处理，对商场运营车辆的实时监控和调度，迅速调整商品的运营状况，提高商品出售的效率，使商品资源实现最佳分配和利用，达到运营的高效化，同时使现代都市的交购物更加快速、便利和和谐。出行者信息系统需要通过整合城市商品信息资源，借助于多模式商品数据采集与融合、信息检索与发布、综合出行规划的关键技术，通过互联网、电话、车载信息终端、广播电视等多种媒体手段提供个性化的消费服务。出行前为出行者提供智能顾问，选择购物方案；购物中，为购物者提供优惠商品、动态实时信息服务，构建一个面向各种出行者的综合性城市商品信息服务系统，及时准确地提供各种商品及消费服务，满足社会对商品信息服务的需求。 本次方案中三个主要的实物是MSP430单片机、PB375U盘模块和液晶显示模块。之所以采用也是为了解决本次设计的一个低功耗问题，相应地控制成本。TI公司MSP430单片机是一个超低功耗的单片机，特别适合于电池应用的场合或手持设备。同时，该系列将大量的外围模块整合到片内，也特别适合于设计片上系统；有丰富的不同型号的器件可供选择，给设计者带来很大的灵活性。单片机系统可以直接采用U 盘作为移动存储器，并且方便与使用WINDOWS 操作系统的计算机交换数据。240218液晶显示具有与INTER8080 时序相适配的MPU 接口功能，并有专门的指令集，可完成文本显示和图形显示的功能设置浙江科技学院毕业设计（论文） 12 系统总体方案设计2.1 系统总体结构2.1.1 系统总体设计的目的本次系统设计的主要目的是采用单片机、U 盘读写及液晶显示技术，通过 Visual C+程序编程，实现智能信息终端对输入信息的读取、传输、显示和打印。系统中的MSP430 单片机所在 PCB 模板采用有源供电模块，采用先进的低功耗技术，用 3V 纽扣电池供电，一方面使用周期长达 3 个月以上，另一方面使实物所占的空间减小；本次设计最重要的目的是完成符合技术目标的智能终端机实物样品的同时使最终的实物功能功耗尽可能小，节约成本。2.1.2 系统总体设计的思路本次智能终端机的设计主要思路就是建立在单片机、U 盘读写及液晶显示技术基础上，单片机通过对 U 盘的识别，进行数据传输，单片机所在 PCB 板上个芯片进行数据接受，对数据进行自动校验和处理，输出信号并显示在液晶屏幕上，在通过 W32 型热敏打印机对信息进行最后的输出。本终端系统最后所用到的器件有 MSP430F235 单片机，DS1302 时钟芯片，SST25VF512-20 串行闪存，LM2575-3.3 开关电源，PB375U 盘读写模块，240128 液晶显示模块，W32 型热敏打印机，LM2575-5 ，MAX809 复位芯片，PCB 印刷电路板。系统框图如图1所示，PCB板主要以MSP430单片机为代表，MSP430具有16KB闪存和2KBRAM。PCB板输入电压为5V，通过电阻分压发5V电平,经1.6k+3.3k电阻分压,就是3.3V。PB375U盘读写模块支持3.3V电源电压且采用SPI Slave接口，低成本。240128K 是一种图形点阵液晶显示模组。它用T6963C 作为控制器，KS0086 作为驱动的240(列)X128(行)的全点阵液晶显示。P B 3 7 5 U 盘模块电源系统M S P 4 3 0 系统2 4 0 1 2 8 液晶显示W 3 2 热敏打印机浙江科技学院毕业设计（论文） 2图 1 系统设计框图2.2 系统主要硬件描述2.2.1 控制单片机MSP430F235 的简要介绍德州仪器公司（TI）的MSP430系列单片机是一种超低功耗微处理器该微处理器。通过16位RISC 系统 ,16位CPU 集成寄存器和常量发生器来获得最大代码效率。 MSP430的16位定时器是应用于工业控制如纹波计数器数字化电机控制电表和手持式仪表等的理想配置它的硬件乘法器大大加强了其功能,并提供了软硬件相兼容的范围提高了数据处理的能力。MSP430系列单片机是一种16位超低功耗微处理器，低供电电压范围为1_836 V，1 MHz时钟运行时耗电电流在0 1400A 之间，并具有多种低功耗模式，关断模式下耗电仅为01A；从中断请求到 CPU唤醒只要6 s；具有丰富的片内资源。本系统中选用的是MSP430F449 单片机，该单片机具有 5种节电模式(LPMOLPM4)，1 MHz下工作电流01280A，具有2个16位和 1个8位定时器；具有1个12 位A D转换器，2个串行通信接口，可通过软件选择UART SPI模式；Flash 存储器多达60 KB，RAM多达2 KB。2.2.2 MSP430的特点以及独特的低功耗原理MSP430 单片机具有如下特点：低工作电压超低功耗；有丰富的片上外围模块；多种时钟模块；强大的处理能力；方便高效的开发方式支持在线仿真和编程所配编译器功能强大；熔丝保密功能和256 位保密字相结合几乎没有解密的可能可以充分保证用户程序的安全性等。MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先，MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.83.6V电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200400uA左右，时钟关断模式的最低功耗只有0.1uA 。其次，独特的时钟系统设计。在MSP430系列中有两个不同的系统时钟系统:基本时钟系统和锁频环（ FLL 和 FLL+ ）时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（ 32768Hz ） ，有的使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生 CPU和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。浙江科技学院毕业设计（论文） 3由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（ AM ）和五种低功耗模式（ LPM0LPM4 ） 。在等待方式下，耗电为 0.7uA ，在节电方式下，最低可达 0.1uA。系统工作稳定上电复位后，首先由DCOCLK启动CPU ，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做CPU时钟MCLK时发生故障，DCO会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。MSP430F235是 MSP430系列单片机中的一个超低功耗控件，它主要在MSP430特点的基础上，又具有集成带捕获/ 比较功能的16位定时器和10个 I/O口，还有一个多用途的比较器，集成了串行通讯模块（支持SPI和I2C） ，并且拥有10位A/D转换器。因此在此次设计中选用了MSP430F235 作为控制单片机，以便达到设计预期的基本目标低成本、低功耗。表1 MSP430F235电气参数表MSP430F235频率(MHz) 16Flash 16KBRAM 2KBGPIO 48Pin/Package 64VQFN 64LQFP， 64VQFNADC 12位SAR其他联合外围设备 模式比较器，硬件乘算器， SVS接口 Interface1 USCI_A (UART/LIN/IrDA/SPI)， 1 USCI_B (I2C/SPI)定时器 1看门狗或间隔时间， 2 16位(3CCR)浙江科技学院毕业设计（论文） 4图2 MSP430F23x系列引脚图2.2.3 U 盘读写模块PB375当前信息化社会，U 盘（含闪盘、USB 闪存盘、USB 移动硬盘等）已经成为很常用的移动存储设备，用来随身携带存储数据。所以在很多产品中需要读取或者保存数据，多数采U盘的方式。单片机系统可以直接采用U 盘作为移动存储器，并且方便与使用WINDOWS 操作系统的计算机交换数据。用于嵌入式系统/单片机读写U 盘、闪盘、闪存盘、USB 移动硬盘、USB 读卡器等。支持文件系统FAT12 和FAT16 及FAT32，如果需要支持FAT32 请看本文后面的说明。文件操作功能：新建文件、删除文件、打开文件、关闭文件、读数据、写数据等。读写模式：方便的字节模式。浙江科技学院毕业设计（论文） 5采用方便、高速、简单的SPI接口 全速USB 设备接口，兼容USB V2.0，外围元器件只需要晶体和少量的元器件。 集成USB1.1 Ful