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1、 LaunchPad 口袋实验平台口袋实验平台 MSP-EXP430G2篇篇青岛大学青岛大学-美国德州仪器美国德州仪器 MSP430单片机共建实验室单片机共建实验室傅强傅强1实验例程录像实验例程录像实验例程目录实验例程目录4.8 例程例程-观测观测DCO频率变化频率变化5.6 例程例程-中断按键中断按键6.7 例程例程-基于基于PWM的的LED调光控制调光控制7.8 例程例程-呼吸灯呼吸灯7.10 例程例程-定时扫描非阻塞按键定时扫描非阻塞按键7.12 例程例程-长短键识别长短键识别8.5 例程例程-电容触摸按键电容触摸按键8.6 例程例程-电容触摸长短键电容触摸长短键10.8 例程例程-超级
2、终端人机交互超级终端人机交互211.5 例程例程-SD卡读写扇区卡读写扇区12.7 例程例程-I2C扩展扩展IO14.8 例程例程-LCD显示自检显示自检17.6 例程例程-拨盘电位器拨盘电位器19.4 例程例程-温度传感器采样及显示温度传感器采样及显示20.5 例程例程-SPWM波形合成及采样波形合成及采样21.4 例程例程-任意波形发生器任意波形发生器AWG21.5 例程例程-基于基于AWG的音频播放的音频播放22.3 例程例程-自校验自校验DCO4.8 例程例程-观测观测DCO频率变化频率变化通过长延时控制LED亮灭,按键改变DCO频率,随着DCO改变,LED亮灭频率发生变化。软件延时的
3、时长与时钟频率成反比,改变DCO频率自然就会改变延时,从而引起LED闪烁频率的变化。3图4.10 MSP-EXP430G2的按键和LED实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.0和P1.6的LED跳线启动CCS,打开4_KEY_LED_Change_DCO工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=观测LED闪烁频率按键后,LED闪烁频率变快每4次按键后,LED闪烁频率变回初始状态。455.6 例程例程-中断按键中断按键编写一段代码,两个LED保持1亮1灭,每次按下P1.3后,LED交换亮灭状态,要求不阻塞CPU。6图5.12 MSP-EXP430G2板的
4、按键和LED实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.0和P1.6的LED跳线启动CCS,打开5_Interrupt_Key_LED工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=观测初始时两个LED的亮灭状态每次按键后,两个LED切换亮灭786.7 例程例程-基于基于PWM的的LED调光控制调光控制通过按键改变PWM占空比,从而改变LED亮度。9图6.16 MSP-EXP430G2的按键和LED实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.0的LED跳线启动CCS,打开6_PWM_LED工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线
5、=观测初始时LED的亮度(灭)每次按键后,LED变亮每10次按键以后,LED恢复初始亮度10117.8 例程例程-呼吸灯呼吸灯呼吸灯就是亮度渐变的LED灯,普通LED可以用TA输出PWM来控制亮度,通过WDT定时中断来改变亮度,从而实现呼吸灯效果。如图7.4所示,G2板可以利用P1.6(PWM输出口)控制LED来实现呼吸灯。12图7.4 呼吸灯的硬件连接实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.6的LED跳线启动CCS,打开7_1_Breath_Lamp工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=观测LED的亮度随时间的变化13147.10 例程例程-定时扫
6、描非阻塞按键定时扫描非阻塞按键不使用IO中断功能,用定时器实现每次按下P1.3后,两个LED1亮1灭交换亮灭状态,不阻塞CPU。15图7.4 呼吸灯的硬件连接实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.0和P1.6的LED跳线启动CCS,打开7_2_Timer_Key_LED工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=观测初始时两个LED的亮灭状态每次按键后,两个LED切换亮灭16177.12 例程例程-长短键识别长短键识别要求短按P1.3控制LED1的亮灭,长按P1.3控制LED2的亮灭。18图7.9 MSP-EXP430G2板的按键和LED实验步骤实验步骤
7、拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.0和P1.6的LED跳线启动CCS,打开7_3_Key_Long_Short_Mealy工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=短按键,切换LED1亮灭长按键,切换LED2亮灭=我是华丽分割线=启动CCS,打开7_4_Key_Long_Short_Moore工程重复以上实验19208.5 例程例程-电容触摸按键电容触摸按键LaunchPad扩展板上,将MSP430G2553的P2.0和P2.5引出作为电容触摸按键。要求按下P2.0后LED亮,按下P2.5后LED灭,程序运行过程中不阻塞CPU,并且实现低功耗运行。21图8.5 电
8、容触摸按键实验步骤实验步骤插上P1.0的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开8_1_TouchPad_LED工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=按下Launchpad火箭图标触摸板,LED1亮按下TI大学计划博士帽图标触摸板,LED1灭22238.6 例程例程-电容触摸长短键电容触摸长短键P2.0外接扩展板上的触摸块。要求电容触摸短按键(松手)切换LED1状态,长按键(按下)切换LED2状态。24图8.6 MSP-EXP430G2板的按键和LED实验步骤实验步骤插上P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启
9、动CCS,打开8_2_TouchPad_Long_Short_Mealy工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=每次短按下Launchpad火箭图标触摸板,LED1切换亮灭每次长按下Launchpad火箭图标触摸板,LED2切换亮灭252610.8 例程例程-超级终端人机交互超级终端人机交互用超级终端控制两个LED的亮灭。亮灭指令分别为LED1_ON、LED1_OFF、LED2_ON、LED2_OFF。27图8.6 MSP-EXP430G2板的按键和LED实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验将UART跳线按照前面图10.4那样连接插上P1.0和P1.6的LE
10、D跳线启动CCS,打开10_UART_KeyBoard工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=启动windows超级中端软件,配置串口参数为9600波特率,无奇偶校验,停止位1位,数据控制无。利用超级终端输入命令来控制LED1和LED2的亮灭。28图10.4 MSP-EXP430G2板跳线图2911.5 例程例程-SD卡读写扇区卡读写扇区往指定扇区写128字节数据,再读回到DATA数组。程序只执行一遍后休眠,在CCS中查看变量值,核对是否正确读写SD卡。SD卡的扇区物理地址可以通过winhex软件查看。30实验步骤实验步骤插上P1.0的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行
11、实验启动CCS,打开11_SD_Hard_or_Soft_SPI工程打开工程下src文件夹的SPI.h文件,将软件SPI注释掉(条件编译使用硬件SPI)下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=LED1(红灯)亮,表明往SD卡指定扇区写入成功暂停仿真,在CCS中查看DATA数据打开工程下的SPI.h文件,将硬件SPI注释掉(条件编译使用软件SPI)重复上述实验313212.7 例程例程-I2C扩展扩展IO在MSP-EXP430G2扩展板中,TCA6416A有8个IO用于控制LED,有4个IO用于控制4个机械按键。编写一个测试代码,上电初始,8个LED间隔亮灭表示TCA6416A初始化成功。此后每个按
12、键控制两个LED的亮灭。33实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开12_LED_KEY_I2C_Hard_or_Soft工程打开工程下src文件夹的I2C.h文件,将软件I2C注释掉(条件编译使用硬件I2C)下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=扩展板上的8个LED间隔亮灭,表明TCA6416A工作正常扩展板上的4个按键各负责切换两个LED的亮灭打开工程下的I2C.h文件,将硬件I2C注释掉(条件编译使用软件I2C)重复上述实验343514.8 例程例程-LCD显示自检显示自检为launchpad Pad扩展板编写一
13、个LCD开机自检画面。LCD的段依次从0段开始到127段全部点亮,再依次全部消失,接着10个数码段的显示全部从0依次切换到9,然后清屏,主数码管显示-123456,最后显示“PASS”。36实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开14_LCD_SelfScan_Hard_or_Soft_I2C工程打开工程下src文件夹的I2C.h文件,将软件I2C注释掉(条件编译使用硬件I2C)下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=128段液晶依次全亮依次全灭 10个数码段从0切换到9 主数码管显示-123456 显示PASS LED
14、间隔亮灭 。打开工程下的SPI.h文件,将硬件I2C注释掉(条件编译使用软件I2C)重复上述实验373817.6 例程例程-拨盘电位器拨盘电位器通过旋转拨盘电位器,控制8个LED的亮灭,形成灯柱效果,并将其他信息显示在LCD屏幕上。39实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开17_Slope_ADC工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=拨动拨盘电位器,8个LED组成的灯柱会有“伸缩”效果。LCD屏幕固定显示logo及SLOPE单词,k符号。小8字段显示的是实测传感器电阻值(10k拨盘电位器+串联5.1k定值电阻的阻
15、值)。大8字段的最后一位显示的是电阻分档值,同时也是LED灯柱的长度值。404119.4 例程例程-温度传感器采样及显示温度传感器采样及显示如图19.13,编写一个对内部温度传感器进行采样并在LCD显示的程序。42图19.13 测温显示任务实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开19_ADC10_Temperature工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=LCD上显示当前单片机的温度(低功耗情况下认为就是室温)LCD屏幕固定显示logo,摄氏度符号温度未经校准,会偏高用热源(笔记本出风口,电吹风等)对G2板进行加热
16、,观测温度显示变化。434420.5 例程例程-SPWM波形合成及采样波形合成及采样如图20.9所示,利用TA(P2.1)生成SPWM,滤波后经三电阻网络平移网络变为单极性,最后由ADC10进行采样。45图20.9 波形合成与采样单元的硬件电路实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开20_Sin_Gen_and_Sample工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=暂停程序,利用CCS将table_Valu数据取出。用EXCEL的散点图功能还原波形。切换main函数中的sin_tableSIN_NUM,重复实验其他PW
17、M等效波形。启用示波器CH1通道观察SPWM滤波后的信号,CH2通道接G2开发板的P1.6用于波形同步。464721.4 例程例程-任意波形发生器任意波形发生器AWG利用DAC生成“WVM”形状的AWG波形发生器48实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验启动CCS,打开21_1_DAC_AWG工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=示波器通道1接DAC输出,通道2接功率放大器对地正输出。使用光标测量信号的频率是否为20Hz。通道1接功率放大器对地正输出,通道2接功率放大器对地负输出,Math(紫色)显示两个信号的差。495021.
18、5 例程例程-基于基于AWG的音频播放的音频播放基于AWG的硬件电路,实现一个简单的音乐播放功能。51实验步骤实验步骤拔出P1.0和P1.6的LED跳线将扩展板插在MSP-EXP430G2开发板上进行实验插入预先烧录好单声道wav格式的TF卡启动CCS,打开21_2_TF_Audio工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=插入蜂鸣器(或喇叭),欣赏音乐。如果发出的是噪音,重新插一遍USB供电线。由于蜂鸣器(喇叭)属于重负载,可能会影响G2板的供电,所以我们选择烧录程序以后再插入蜂鸣器(或喇叭),也是同样的原因,有一定概率播放器需重新启动(插拔电)。525322.3 例程例程-自校验自校验DCO
19、利用32.768kHz晶振实现对DCO的自校验参数设定。一共校验1-16MHz共16个频率,校验参数写入InfoFlashB段。54实验步骤实验步骤拔除扩展板,仅使用MSP-EXP430G2开发板进行实验插上P1.0和P1.6的LED跳线示波器的探头连接P1.4,监测SMCLK(DCO)频率。频率计也连接P1.4测量DCO实际频率。启动CCS,打开22_DCO_Calb_Test工程下载并运行仿真程序=我是华丽分割线=LED1(红灯)亮,表明正在进行校验,示波器显示频率会剧烈变化LED2(绿灯)亮,表明校验完成。校验完成后,可以通过示波器和频率计观测DCO频率从1MHz致16MHz的循环变化(每个频率均会停留一段时间)。5556