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=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LED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，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PWM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。495021.5 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