基于MSP430的多路抢答器设计

课程设计报告 多多路路抢抢答答器器的的设设计计 NOVEMBER 2011 学号 学号 姓名 姓名 组员组员 2 目录目录 1 概述 1 1 简介 3 1 2 硬件简介 3 2 MSP 部分模块原理图 2 1 主芯片电路 4 2 2 4 4 矩阵键盘 4 2 3 复位电路 5 2 4 数码管电路 5 2 5 液晶显示控制电路 6 2 6 蜂鸣器 7 3 软件设计 3 1 实验程序 7 4 调试 4 1 程序设计 13 4 2 调试中出现的问题 13 5 实验总结与展望 13 3 1概述概述 1 1简介简介 本作品以 MSP430 为主要模块 数码管和液晶作为显示模块 本抢答器主 要是通过 16 个按键开关来十六路选手的抢答 开始键按下 则进入到十六个按 键的扫描中 同时显示倒计时时间 同时该抢答器还有时间的递减 清零 超时 报警功能 通过液晶来显示抢答选手的号数 本作品造价便宜 硬件比较简单 关键字 关键字 MSP430 抢答器 显示 1 2 硬件简介硬件简介 MSP430 系列单片机是一种 16 位超低 功耗 具有精简指令集 RISC 的混 合信号处理器 Mixed Signal Processor 称之为混合信号处理器 是由于其 针对实际应用需求 将多个不同功能的模拟电路 数字电路模块和微处理器集 成在一个芯片上 以提供 单片 解决方案 MSP430 单片机的特点单片机的特点 1 运算速度快 2 超低功耗 3 片内资源丰富 4 方便高效的开发环境 2 MSP430 部分模块原理图部分模块原理图 2 1 主芯片电路主芯片电路 4 2 2 4 4 矩阵键盘矩阵键盘 5 2 3 复位电路复位电路 2 4 数码管电路数码管电路 6 2 5 液晶显示控制电路液晶显示控制电路 7 2 6 蜂鸣器蜂鸣器 3 软件设计软件设计 数码管 7 位段码 0 f unsigned char scandata 16 0 xc0 0 xf9 0 xa4 0 xb0 0 x99 0 x92 0 x82 0 xf8 0 x80 0 x90 0 x88 0 x83 0 xc6 0 xa1 0 x86 0 x8e 显示缓存 8 unsigned char Dispbuf 2 引用外部变量的声明 extern unsigned char key Pressed extern unsigned char key val extern unsigned char key Flag include typedef unsigned char uchar typedef unsigned int uint 全局变量 uchar key Pressed 按键是否被按下 1 是 0 否 uchar key val 存放键值 uchar key Flag 按键是否已放开 1 是 0 否 设置键盘逻辑键值与程序计算键值的映射 uchar key Map 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 函数名称 Init Keypad 功 能 初始化扫描键盘的 IO 端口 参 数 无 返回值 无 void Init Keypad void P1DIR 0 xf0 P1 0 P1 3 设置为输入状态 P1 4 P1 7 设置为输出状态 P1OUT 0 xf0 P1 4 P1 7 输出高电平 key Flag 0 key Pressed 0 key val 0 9 Check Key 检查按键 确认键值 函数名称 Check Key 功 能 扫描键盘的 IO 端口 获得键值 参 数 无 返回值 无 void Check Key void uchar row col tmp1 tmp2 tmp1 0 x80 for row 0 row 1 if P1IN tmp2 用于检测出那一位为 0 for col 0 col 4 col 列检测 if P1IN 获取键值 return 退出循环 tmp2 0 tmp void DELAY double tmp for tmp 2800 tmp 0 tmp 函数名称 Key Event 功 能 检测按键 并获取键值 参 数 无 返回值 无 void Key Event void uchar tmp P1OUT 设置 P1OUT 全为 0 等待按键输入 tmp P1IN 获取 p1IN 11 if key Pressed 0 x00 如果有按键按下 设置 key Pressed 标识 delay 消除抖动 Check Key 调用 check Key 获取键值 else if key Pressed 1 清除 key Pressed 标识 key Flag 1 设置 key Flag 标识 else NOP include include cry1602 h typedef unsigned char uchar typedef unsigned int uint 宏定义 define DataDir P4DIR define DataPort P4OUT define Busy 0 x80 define CtrlDir P3DIR define CLR RS P3OUT RS P3 0 define SET RS P3OUT BIT0 define CLR RW P3OUT RW P3 1 define SET RW P3OUT BIT1 define CLR EN P3OUT EN P3 2 define SET EN P3OUT BIT2 12 函数名称 DispStr 功 能 让液晶从某个位置起连续显示一个字符串 参 数 x 位置的列坐标 y 位置的行坐标 ptr 指向字符串存放位置的指针 返回值 无 void DispStr uchar x uchar y uchar ptr uchar temp uchar i n 0 temp ptr while ptr 0 n 计算字符串有效字符的个数 for i 0 i n i Disp1Char x y temp i if x 0 x0f x 0 y 1 函数名称 DispNchar 功 能 让液晶从某个位置起连续显示 N 个字符 参 数 x 位置的列坐标 y 位置的行坐标 n 字符个数 13 ptr 指向字符存放位置的指针 返回值 无 void DispNChar uchar x uchar y uchar n uchar ptr uchar i 4 调试调试 4 1 程序设计程序设计 对于 MSP430 我们并不是很熟悉 在编程时对于 MSP430 的各功能模块 寄存器的使用不了解 要先查找相应资料 在编程中遇到了很多问题 4 2 调试中出现的问题调试中出现的问题 1 数码管不能正常倒计时 在程序调试时发现 数码管倒计时不正常 数字显示的位置也经常移位 对于这个问题我们再次检查了数据线的连接 后发现是数据线的输入端 输出 端的连接错误 2 抢答者号码显示不稳定 开始选用中断方式 当两个选手按键时间间隔很短时 不能正常显示 后 选用查询方式 可避免此类问题 5 实验总结与展望实验总结与展望 本次课程设计将理论与实践有机地结合 锻炼了我们对知识的综合运用以 及创新设计思维能力 对于课程题目 多路抢答器 一开始还没有头绪 我 们这组都没参加过电子设计大赛的培训 不会运用所学知识进行有效设计 但 通过上网查阅各种类似的设计 查阅芯片的功能模块 确定基本设计方案 又 通过仿真验证试验方案的可实行性 通过这次实验让我们认识到 1 设计思路是整个设计的灵魂 14 拿到每个课题能有一个非常清晰的设计思路是至关重要的 只有对课题的 充分理解 各芯片的熟练掌握 才能为后续的设计工作提供扎实的基础 翻阅 各种资料 上网查询填补知识的空缺是必要的 2 调试 调试是个精细的工作 在调试过程中 线路连接错误 芯片本身损坏 程 序的缺陷等问题的排查需要耐心 3 不足 我们的作品只是大概的展示了一下抢答器的工作形式 对于细节方面并没 有做得很完善 例如如何为主持人单独设置一个控制键 数码管上显示倒计时 的位置要更精确等 有时对于不算很复杂的程序 我们要研究很久 有时三节 课下来也没有头绪 实验效率不是很高 4 展望 这学期课程设计只是让我们对电子设计有初步的了解 并通过自身