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日志

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

已有 147 次阅读2018-1-10 16:44 |个人分类:Proteus for msp 430| proteus, msp430, 仿真

一、任务要求

利用MSP430F247单片机的P4端口控制8个发光二极管D1~D8,P2端口的接入拨码开关。

当SW1-1接到ON时,D1和D5闪烁,闪烁间隔时间0.2S。

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

当SW1-2接到ON时,D2和D6闪烁,闪烁间隔时间0.4S。

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

当SW1-3接到ON时,D1~D8循环闪烁,闪烁间隔时间0.2S。

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

二、分析说明

LED是一种半导体器件,当两端电压降大于1V时,通过5mA左右的电流就可发光(不同规格,不同颜色的发光二极管其导通电压和导通电流不同),导通电流越大,LED的亮度越高,但如果电流过大,会烧毁LED,一般情况下,导通电流在3~20mA。本电路中,排阻的目的就是给LED串联一个限流电阻,其目的就是为了限制通过发光二极管的电流不能过大,这也是该电阻为什么被叫做“限流电阻”。该电阻的阻值范围通常在300~1000欧姆之间。

MSP430F249单片机的I/O端口作为输出口时,输出高电平的最大电流为6mA,并且其所有端口输出电流之和不能超过48mA。而当端口输出低电平时,可以吸收的最大电流是40mA。因此,本例中采用单片机I/O端口控制发光二极管负极的设计。

三、电路设计

打开Proteus开发环境,新建一个基于MSP430F247单片机的工程。

添加如下元件:单片机MSP430F247,排阻,发光法二极管,电阻,拨码开关。

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

四、程序代码

#include "msp430f247.h"

#include "stdlib.h"

#include "string.h"

/*****************************************软件延时,主频1M*******************/

#define CPU_F1 ((double)1000000)

#define delay_us1M(x) __delay_cycles((long)(CPU_F1*(double)x/1000000.0))

#define delay_ms1M(x) __delay_cycles((long)(CPU_F1*(double)x/1000.0))

/****************************************************************************/

/************************************************

函数名称:主函数

函数功能:彩灯控制

入口参数:无

出口参数:无

描述:

作者:老马识途单片机

日期:2018年1月2日

************************************************/

main()

{

unsigned int uiLEDValue=0x01;

_DINT(); //关中断

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;//关看门狗

P4DIR = 0xff;//设置P4端口为输出端口

P4OUT = 0xff;//设置P4端口为输出高电平

while(1)

{

if((P2IN & 0x07) == 0x06)//按键K1闭合

{

P4OUT ^= (BIT0+BIT4);//LED1,LED5闪烁

delay_ms1M(200);//延时0.2s

}

else if((P2IN & 0x07) == 0x05)//按键K2闭合

{

P4OUT ^= (BIT1+BIT5);//LED2,LED6闪烁

delay_ms1M(400);//延时0.4s

}

else if((P2IN & 0x07) == 0x03)//按键K3闭合

{

P4OUT = ~uiLEDValue;//LED逐个点亮

delay_ms1M(200);//延时0.2s

//uiLEDValue的值从0x01,0x02,0x04......0x80.对应8个LED

uiLEDValue += uiLEDValue;

if(uiLEDValue == 0x100)//恢复到0x01

{

uiLEDValue = 0x01;

}

}

if((P2IN & 0x07) == 0x07)//没有按键按下

{

P4OUT = 0xff;//关闭所有LED

//delay_ms1M(200);

}

}

}

五、程序说明

程序首先包括了"msp430f247.h"头文件,该头文件给出了该系列单片机内部寄存器名字的C语言的定义,比如P4DIR,P4OUT等,通过一定以德这些名字,以及利用C语言,可以以直接对寄存器赋值或者读取寄存器的值,从而完成单片机功能的调用。

主程序中首先用 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;语句关闭看门狗,因为MSP430单片机复位后默认启动看门狗,程序正常执行时应关闭该功能,或者定时复位看门狗。

主循环中读取P2端口的输入值,进而判断是哪个开关闭合,然后控制相应LED闪烁。其中delay_ms1M(x)函数式软件延时函数,延时时长可通过修改参数值实现。

基于Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

六、注意事项

应用I/O端口输出时,在系统的软硬件设计上应注意以下问题

1、输出电平的匹配和转换

一般MSP430单片机系统的工作电源是3.3V,所以I/O端口的输出电平为3.3V,当连接的外围器件和电路采用5V,9V等与3.3V不同的电源时,应考虑输出电平转换电路。

2、输出电流的驱动能力

MSP430单片机的I/O端口输出可以提供4mA左右的驱动电流。输出总电流最大为48mA,当连接的外围器件和电路需要大电流驱动或有大电流灌入时,应考虑使用功率驱动电路。

3、输出电平转换的延时

MSP430是一款高速单片机,当系统时钟为8M时,执行一条指令的时间为0.125微秒。在一些应用中,往往需要较长时间的高、低电平脉冲驱动,如步进电机的驱动,因此在软件设计中要考虑转换延时时间。对于不需要精确延时的应用,可采用软件延时的方法,如果需要精确延时,则最好使用单片机内部的定时器。


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