MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例

TI公司的MSP430系列单片机由于有较多的外围模块集成在片内以及超低功耗等特性,使得它很容易实现单片系统以及电池应用或手持设备。本书首先较为详细地讲述MSP430全系列所涉及的片内外围模块的功能、原理、应用以及各个系列的模块构成情况;其次讲述MSP430的开发环境,以及如何使用汇编语言、C语言进行程序设计;最后列举大量的以MSP430 为核心的系统设计应用实例,     

基于MSP430的无磁热量表设计及实现

介绍了低功耗无磁热量表的硬件组成、软件设计和实验结果。系统选用低功耗单片机MSP430FW42x做主控芯片,降低了功耗。选用MSP430FW42x内部的旋转扫描模块（SCANIF）和LC传感器进行无磁流量测量．避免了由磁场引起的干扰。选用MSP430FW42x内部16位比较器配合铂热电阻Pt1000进行温度测量转换．替换了外部AD芯片．节约了成本。并通过M—Bus接口实现与远程计费系统通信。试验结果表明．仪表测量精度好,抗干扰能力强,功耗低．降低了使用成本。     

MSP430单片机和LCD模块在显示终端中的应用

文章阐述了MSP430单片机和LCD显示模块的特点和功能,介绍了一种以MSP430F147为核心、OCMJ2×10C为液晶显示模块的显示终端的设计方法,给出了显示终端典型的硬件应用电路和液晶显示流程图。实际应用表明,该应用电路功耗低,运行稳定。     

GPS9808模块在汽车防盗系统中的应用

目前市场上提供的汽车防盗系统大多存在功能较少、体积大不易隐蔽安装、功耗高等缺点。本文介绍Leadtek（丽台）公司的最新款OEM模块GPS9808的功能及特点,并给出此模块和MSP430F169单片机、GSM短消息模块TC35i组成的汽车智能防盗系统的实现方法。     

使用径迹点集描述的汉字由"楷"变"行"研究

为更高效地支持个性化字库的制作或生成，提出一种使用径迹点集描述的汉字由“楷”直接变“行”的方法。参考楷书与行书的异同，使用径迹点集计算楷体字的笔画、部件及其相互关系，以判断、生成一般的笔画间游丝为基础（基础游丝），辅之以特殊笔画及部件的游丝和变形。实验结果表明，在保持用户原楷体书写风格的原则下，“楷”变“行”方法，可以支持实现个性化行书字体的生成。     

论智慧轨道交通及其系统架构

提倡用“智慧轨道交通”来描述未来的“高效、便捷、安全、可视、可预测、环保和智慧”的现代轨道交通行业和宏观系统的发展远景视图,并提出了一个“智慧轨道交通系统架构”。该架构以“智慧轨道交通智能化地面基础设施”（SRT-IGI）和智慧列车为基础实现更透彻的感知;以“轨道交通全联网”(SRT-IoT)作为信息交换与共享平台实现更广泛的互联互通;以“与人类融合智慧管理、决策与指挥”（HCA-IMDC）应用系统为顶层结构。三部分组成结构及分布其中的“智能化”功能共同实现整个交通行业的“智慧化”。同时分别对三部分的技术内涵作了进一步的探讨。鉴于笔者尚未发现从信息技术（IT）角度全面探讨“智慧轨道交通”的文献,所以希望本框架的提出能够为从信息技术（IT）角度全面研究智慧轨道交通提供参考,进一步推动智慧轨道交通在技术上的跨越式发展,使我国轨道交通以“更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化处理能力”的雄姿,为国家经济建设发展和人性化地为人民服务。     

MSP430开发板可二次开发的设计实例

本设计是以TI公司研发的16位超低功耗混合信号精简指令集处理器MSP430F5504为核心,构成了功能完备的可二次开发的实验平台,可进行独立I/O口、定时器中断、A/D转换、D/A转换、串口通信、USB通信等实验。MSP430具有模块化的架构和特殊分布式的时钟模块,因而具有极大的灵活性和超低的功耗。     

基于认知属性库的原型范畴研究

原型范畴是认知科学研究中的重要理论,使用属性来区分范畴中心成员及边缘成员有着较强的解释力,但该理论一直缺乏基于频率信息的属性数据支撑。该文借助认知属性库的23万条数据,对原型理论研究中经常讨论的“鸟”、“水果”、“交通工具”等范畴的典型成员和非典型成员进行分析验证。认知属性库的数据显示,在汉语中,“鸟”的典型成员是“麻雀”、“燕子”等,和“鸟”具有较多的共同属性;而“企鹅”、“鸵鸟”则只共享了“鸟”很少的属性,且缺少关键的属性“飞”。大体上验证了原型理论的观点。同时,我们也发现“小鸟”的属性特别丰富,具有典型成员的特性。在进一步观察了“水果”和“交通工具”两个范畴后,我们探讨了范畴的跨类现象,进而从数学模型上区分了树结构的层次分类体系和图结构的范畴化体系。     

基于音乐视觉化的游戏设计与开发

为了解决游戏场景开发制作成本高、制作效率低的问题,结合实验游戏StarMusiX的创作,提出了一种设计游戏场景的新方法,即：实时分析在游戏运行过程中输入的外部数据,并将分析结果作为实时搭建游戏场景的驱动因素,进而实现场景及内容的过程化实时生成。实验游戏将“音乐”这一元素作为外部数据输入并分析,以“音乐视觉化”作为游戏场景形式表现,验证了上述思路的合理性和可行性。实验表明,此种方法有效地提高了游戏场景设计的效率。     

MSP430系列多单片机间的SPI主从通信

串行通信接口少、效率高,能较好地提高系统性能,是单片机之间进行数据传送和通信时经常使用的方法.本文针对MSP430系列单片机的串行通信特点和SPI总线的接口性能,介绍MSP430F449和 MSP430F149之间的三线主从式SPI通信的硬件电路和软件设计;阐释寄存器的初始化和收发模块的设置;为如何提高数据传输效率,提供一些实际应用经验.     

温湿度及加速度信号在线监测低功耗无线传感系统设计

提出一种用于在线监测工业设备自身振动信号和工作环境温湿度的低功耗无线传感器的模块化设计方法。该无线传感系统采用低功耗单片机MSP430F5438作为核心控制单元,由振动加速度检测模块、温湿度模块、射频通信模块、串口通信模块及供能模块构成。主要研究了采用高集成单元器件以低功耗运行的工作方式,实现振动信号和工作环境温湿度参数监测的设计方法,以及使监测系统满足低功耗和性能监测要求的系统的各个模块的工作模式（包括时序）和电源管理模式。使监测节点在满足在线完成实时监测以及信号传输等性能要求的基础上,降低系统功耗延长系统节点采用电池供电的寿命要求。     

嵌入式实时操作系统可信计算技术研究

可信计算能有效提高嵌入式实时操作系统的安全性,但现有的可信计算技术较难满足该系统实时性和低功耗的要求。为此,提出一种基于VxWorks内核的可信计算解决方案。设计嵌入式实时可信平台模块和可信软件栈,实现基于完整性度量证书的信任链传递结构和轻量级访问控制框架。实验结果证明,可信平台模块相比SW-TPM模块平均命令执行时间节省了65.81%,轻量级访问控制框架对系统内核的性能影响也较小,可满足嵌入式实时操作系统的应用要求。     

智能气体流量计若干关键技术的研究

为了实时监测气体的流速和流量,本文设计了以MXP430F149为控制核心,存储器、时钟、温度压力检测模块、双电源供电模块、液晶显示模块等模块为外围电路的硬件系统。该系统使用双电源供电,能满足不同应用场合的用户需求,而且降低厂系统功耗。并提出了一种降低液晶显示器功耗的解决方案。设计4mA-20mA信号输出模块,提高了系统的精度和抗干扰能力,且输出公式的片内计算,以及功能模块开关的可编程,提高了系统的通用性。     

智能定位便携式测温仪

设计一种基于MSP430单片机的应用于电力设备测温的便携式红外测温仪。采用射频识别(RFID)技术对测量地点进行定位。基于非接触、远距的测量特点,设计采用红外测温传感器MLX90614测量目标温度,同时,利用环境温度传感器采集环境温度,依据红外测温原理对目标温度进行高精度修正。系统内置SD2200时间模块,准确记录测量时间。系统内置USB读写模块,将位置信息、目标温度、环境温度、修正温度、测量时间记录在内置SD卡内,方便导入电脑并生成报表。该便携式测温仪从根本上杜绝电力巡检中漏测、错记的问题,生成报表方便查询,大大提高工作效率。     

一种适用于物联网节点的高效轻量级嵌入式系统设计

物联网技术成为当前一个比较热门的研究主题,但适用于物联网传感器的嵌入式操作系统在国内未被广泛提及。本文针对嵌入式多任务程序设计所面对的问题,结合物联网传感器资源受限、低功耗等特点,探讨该类程序的一般设计方法,提出了一种基于事件驱动抢占式系统的基本实现方法,并使之顺利应用于基于MSP430物联网传感器采集节点的系统中。     

点光源跟踪系统设计

本系统以TI公司的超低功耗MCUMSP430处理器为核心,CPU（MSP430）根据光敏电阻所反应的不同电压值经相应程序对两个步进电机进行控制,进而由步进电机带动激光笔进行左右和上下精确定位,实现对光源的跟踪并对检测电压进行实时显示。LM317典型恒流源电路实现LED电流在150～350mA范围内可调,从而调节LED灯光的强弱。整个系统很好的完成了规定范围内的点光源跟踪,并在光源亮度发生改变时具有较好的自适应性。     

智能路灯控制设计

本设计以TI公司的MSP430F2274单片机为核心组建了一个智能路灯控制系统。该系统由核心控制模块、键盘和显示模块、信号检测模块、LED恒流驱动电源模块、报警模块组成;实现了人机交互、开关灯的时间设定、LED灯随交通情况的自动调节、独立控制LED开和关的时间、报警功能以及LED灯的调光功能。     

一种低功耗的旋进漩涡流量计

为使旋进漩涡流量计扩大应用场合、适用于电池供电,设计了一种低功耗的外电供电与电池供电自动切换的旋进漩涡流量计,重点分析了硬件上的主控芯片MSP430F4794、电源管理模块、温度压力采样模块、铁电存储模块与软件上的温度压力定时采样和M C U进入低功耗模式的降低功耗设计。实验测试结果证明,该设计大大降低了旋进漩涡流量计电池供电时的整机功耗,同时保证了流量脉冲采集与脉冲输出的较高精度。     

用于生态环境微传感节点的光电能量转换系统设计

设计了一种用于森林生态环境传感节点的光电转换系统,以MSP430作为主要控制器件,设计双轴跟踪实现位置控制,并通过GPS模块进行辅助控制;采用遮光技术,提高传感器的量程;通过遮光板,采用阴影法增大传感器的测量差值,提高控制精度;采用最大功率点跟踪方法对锂电池充电,并通过电源管理模块对电能进行合理分配,提高利用率。实验结果表明：设计的控制系统能够实现光自动跟踪,提高了光伏的转换率,实现传感节点的无间断工作,具有较高的应用价值。     

移动式人体生理体征测量系统

研究设计一种家用,对多种人体生理数据进行监测的监护系统。提出一种以MSP430微控制器为处理核心,以CC2540低功耗蓝牙4．0为无线数据传输的设计方案,包括工作原理、硬件设计和软件的设计实现。实验结果表明该系统能够可靠地采集并监测用户的ECG（心电图）、PPG（血氧波形图）、心率、spO2（血氧饱合度）、体温及血压数据,能与智能手机通讯并上传数据到远端的监护中心进行进一步分析与诊断。本系统为物联网技术和嵌入式系统在远程医疗健康监护中的应用提供了一套稳定可靠的解决方案。