
◆ MSP430 F427最小體系電路規(guī)劃
▷ MSP430 F427最小體系如圖2所示從圖2中能夠看出:該最小體系電路構(gòu)造十分簡(jiǎn)略,包含外接晶振、手動(dòng)及上電復(fù)位電路和電源線(xiàn)地線(xiàn),還包含與體系各個(gè)模塊的接口接口運(yùn)用電路制造軟件AlbumDesigner中的NET來(lái)表明,使得各個(gè)模塊直觀上對(duì)比明晰。
▷ 其間,程序下載的接口為P1.0口和Pl.1口,選用MSP430系列單片機(jī)所特有的用Bootstrap Loader(BSL)程序下載辦法。
▷ MSP430 F系列單片機(jī)是美國(guó)TI公司出產(chǎn)的一種超低功耗的Flash操控器,有“綠色”操控器之稱(chēng),其技能特征代表了單片機(jī)的發(fā)展方向。
▷ MSP430的片內(nèi)存儲(chǔ)器單元是能耗十分低的單元,功耗僅為其它微操控器的1/5,同其它操控器比較,既可減小電路板空間,又可降低體系本錢(qián)。
▷ 其首要特色有:①超低功耗待機(jī)電流小于1A,在RAM數(shù)據(jù)堅(jiān)持辦法時(shí)僅耗電0.1A,活動(dòng)方法時(shí)耗電250A。在體系中共有1種活動(dòng)方法(AM)和5種低功耗方法(LPMO一LPM4)。
▷ 強(qiáng)壯的處理才能選用了精簡(jiǎn)指令集構(gòu)造,1個(gè)時(shí)鐘周期就能夠履行1條指令高性能模仿技能及豐厚的片上外圍模塊。
▷ 內(nèi)部集成看門(mén)狗定時(shí)器、12位ADC,DMA操控器、根本定時(shí)器和串行通訊(UART,IICSPI)等。④體系作業(yè)安穩(wěn)。
▷ 晶體振蕩器在用作CPU時(shí)鐘MCLK時(shí)發(fā)作毛病,數(shù)字操控振蕩器DCO會(huì)主動(dòng)發(fā)動(dòng),以確保體系正常作業(yè)便當(dāng)有效的開(kāi)發(fā)環(huán)境。
▷ MSP430的FLASH型具有便當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境,器材片內(nèi)有JTAG調(diào)試接口,一起又能夠使用BSL技能更改并運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)部的程序。
▷ MSP430 F427具有64個(gè)引腳,內(nèi)部包含16位的定時(shí)器、串行通訊接口、128段段式液晶驅(qū)動(dòng)才能和14個(gè)IO口,滿(mǎn)足本規(guī)劃請(qǐng)求,且沒(méi)有形成IO資本的糟蹋。
▷ 傳感器模塊電路規(guī)劃:傳感器模塊電路如圖3所示。
▷ SHT10是一款高度集成的溫度、濕度傳感器芯片,選用CMOSens技能,供給全量程標(biāo)定的數(shù)字輸出。
▷ 傳感器包含1只電容性聚合體濕度靈敏元件和1只用能隙資料制成的溫度靈敏元件,并在同一芯片上與14位的A/D變換器以及串行接口電路完成無(wú)縫銜接,芯片與外圍電路選用選用二線(xiàn)制銜接;一起,每個(gè)傳感器芯片都在極為準(zhǔn)確的恒溫室中以鏡面冷凝式溫度計(jì)為參照進(jìn)行標(biāo)定,校準(zhǔn)系數(shù)以程序方法存儲(chǔ)在OTP內(nèi)存中。
▷ SHT10傳感器的相對(duì)濕度分辨率的典型值為0.OS%RH,精度為正負(fù)4.5%RH;溫度分辨率的典型值0.010C,精度為正負(fù)0.50C o圖3左面有些為傳感器供電操控電路,由三極管PNP8550和電阻電容構(gòu)成電子開(kāi)關(guān),作用是在體系進(jìn)入睡覺(jué)狀況前對(duì)傳感器斷電,以及體系從睡覺(jué)喚醒對(duì)傳感器供電,然后更大程度地降低悉數(shù)體系的功耗。
▷ 圖3右邊有些為傳感器電路,串行輸入端SHT_SCL用于MSP430 F427與SHT10之間的通訊同步,二者之間能以恣意低的速度進(jìn)行通訊;數(shù)據(jù)端SHT_SDA用于內(nèi)部數(shù)據(jù)輸出和外部數(shù)據(jù)輸入,SHT_SDA在SHTSCL時(shí)鐘降低沿以后改動(dòng),而且僅在SHT_SCL時(shí)鐘上升沿有用。
▷ 在規(guī)劃電路板時(shí),必定要注意將SHT_SCL和SHT_SDA之間放置電源線(xiàn)SHTV3.3和地線(xiàn)GND,以消除信號(hào)串?dāng)_,而且電源和地之間加一個(gè)100nF的去藕電容。
▷ 特別注意的是傳感器要與易發(fā)熱的電子元件盡量離得遠(yuǎn)一些,將熱傳遞的影響減到最小,本規(guī)劃中選用將傳感器和主電路板之間留出一道縫隙。
▷ USB通訊接口電路規(guī)劃
▷ USB通訊接口電路如圖4所示,USB轉(zhuǎn)串口芯片選用PL2303USB的SV輸入轉(zhuǎn)3.3V,選用LM1117-3.3}USB接口選用通用的Micro一USB。
▷ PL2303是Prolific公司出產(chǎn)的一種高度集成的RS232一USB接口變換器,可供給一個(gè)RS232全雙工異步串行設(shè)備與USB功用接口便當(dāng)銜接的解決方案。
▷ 該器材內(nèi)置USB功用操控器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有悉數(shù)調(diào)制解調(diào)器操控信號(hào)的UART,能夠便當(dāng)?shù)厍度胧殖衷O(shè)備。
▷ 當(dāng)溫濕度測(cè)量?jī)x刺進(jìn)USB時(shí),USB輸入的SV電壓能夠使用LM1117一3.3芯片變換為3.3V,然后為包含傳感器在內(nèi)的悉數(shù)體系供電。
▷ 段式液晶顯現(xiàn)電路規(guī)劃:液晶顯現(xiàn)電路如圖5所示。筆段式液晶顯現(xiàn)器材是指以長(zhǎng)條形狀顯現(xiàn)像素構(gòu)成一位顯現(xiàn)類(lèi)型的液晶顯現(xiàn)器材,簡(jiǎn)稱(chēng)段式液晶顯現(xiàn)器材,首要用于顯現(xiàn)數(shù)字或相似數(shù)字的斷碼型顯現(xiàn),該段碼型相似于‘r8”的構(gòu)造。
▷ 段式液晶有著極低的功耗,顯現(xiàn)作用明晰,這一點(diǎn)是本規(guī)劃中挑選段式液晶的因素段式LC D的驅(qū)動(dòng)辦法和數(shù)碼管不太相同,數(shù)碼管只要給電和選通就亮。段式LC D的驅(qū)動(dòng)是靠?jī)捎行?gòu)成的:一有些是不間斷的電壓脈沖這個(gè)電壓脈沖由MSP430 F427本身生成,規(guī)劃中選用4-mux1/3 bias辦法驅(qū)動(dòng)段式液晶。
▷ 將M SP430 F427的R03}R13}R23和R33引腳外接3個(gè)等值電阻,等值電阻取值為100kSZ接法如圖5所示。
▷ 這么就能夠發(fā)生不間斷的電壓等級(jí)脈沖,MSP430F427的COMO一COM3即是這些電壓等級(jí)脈沖的輸出管腳,直接與LCD的COMO一COM3相銜接即可。另一有些是選通管腳,選通管腳也即是選通
▷ LC D上面的SO一S23,直接將MSP430 F427的SO一S23與LC D的SO一S23相銜接即可,依照上面的辦法將CPU與LCD銜接好以后,就能夠經(jīng)過(guò)裝備寄存器,經(jīng)過(guò)相應(yīng)的程序來(lái)顯現(xiàn)測(cè)量?jī)x的溫濕度值。
▷ 鏗電池供電電路規(guī)劃
▷ 鏗電池供電電路如圖6所示規(guī)劃選用常用的可充電鏗電池作為電源,因?yàn)檫x用的MSP430 F427、傳感器和電路中的其它芯片作業(yè)電壓均為3.3V,而規(guī)劃中選用的鏗電池充滿(mǎn)電后的電壓為3.7V,鏗電池電量挨近耗盡時(shí)的電壓為3.0V,所以需要對(duì)鏗電池電壓進(jìn)行變換,選用常用的鏗電池電壓變換芯片LTC3440。
▷ LTC3440是一種高效率、固定頻率、降壓一升壓型的DC/DC變換器,輸入電壓和輸出電壓規(guī)模均為2.5一5.5VoLTC3440在所有的作業(yè)方法下都具有接連傳送功用,十分適用于延伸單節(jié)鏗電池或許鎳氫電池的作業(yè)時(shí)間。