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基于mps430交通灯的设计
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更新于2023-06-13
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本交通灯控制设计采用MSP430单片机作为主控制器器件,以TM1638作为显示模块模拟交通灯控制。通过MSP430的定时器A模块控制定时时间,串口输入到TM1638的数码管模块显示计时时间,并且在LED灯显示模块输出显示。 通过MSP430和TM1638实现的功能是:交通灯控制,即南北红灯亮19秒时,东西绿灯亮16秒,黄灯亮3秒;东西红灯亮19秒时,南北绿灯亮16秒,南北黄灯亮3秒。并且当按下s1键时,全封道,停止计时;当按下s2键时,南北封道,停止计时;当按下s3键时,东西封道,停止计时;当按下s4键时,复位,解除封道,计时继续。
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电 气 学 院 创 新 设 计 说 明 书
设计题目
设
计
技
术
参
数
1 掌握交通灯控制原理;
2 显示交通灯运行时间;
3 具备特殊控制需要(封道)。
设
计
要
求
1 主板采用MSP430或STM8均可;
2 确定定时时基为1S;
3 数码管显示交通运行时间;
工
作
量
适中
工
作
计
划
1 学习微处理器原理及代码应用,学习各控制部分原理
2 编写程序,进行调试
3程序下片,进行模块调试
4 调试成功,验收
参
考
资
料
1 相应微处理器原理及应用;
2 相关期刊杂志。
1
电 气 学 院 创 新 设 计 说 明 书
目录
一、摘要.......................................................................................................2
二、基本原理................................................................................................3
(一) MSP430介绍.................................................................................................................................3
(二)TM1638介绍..................................................................................................................................7
三、主程序代码:........................................................................................10
四、外部接线图:..........................................................................................17
:..............................................................................................................18
P1.0----DIO..............................................................................................18
五、心得体会:...........................................................................................18
参考文献.....................................................................................................19
一、摘要
2
电 气 学 院 创 新 设 计 说 明 书
本交通灯控制设计采用MSP430单片机作为主控制器器件,以TM1638作为显示模块模
拟交通灯控制。通过MSP430的定时器A模块控制定时时间,串口输入到TM1638的数码
管模块显示计时时间,并且在LED灯显示模块输出显示。
通过MSP430和TM1638实现的功能是:交通灯控制,即南北红灯亮19秒时,东西绿灯
亮16秒,黄灯亮3秒;东西红灯亮19秒时,南北绿灯亮16秒,南北黄灯亮3秒。并且当
按下s1键时,全封道,停止计时;当按下s2键时,南北封道,停止计时;当按下s3键时
东西封道,停止计时;当按下s4键时,复位,解除封道,计时继续。
二、基本原理
(一) MSP430介绍
1、MSP430的主要特点:
①超低功耗
MSP430系列单片机的电源电压采用1.8~3.6V低电压,RAM 数据保持方式下耗电仅
0.1uA,活动模式耗电250pA/MIPS(MIPS:每秒百万条指令数),IO输入端口的漏电流
最大仅50nA。
②强大的处理能力
MSP430 系列单片机是16 位单片机,采用了目前流行的、颇受学术界好评的精简指令集
(RISC)结构,一个时钟周期可以执行一条指令(传统的MCS51 单片机要12 个时钟周期才
可以执行一条指令),使MSP430 在8MHz 晶振工作时,指令速度可达8MIPS。
③高性能模拟技术及丰富的片上外围模块
MSP430 系列单片机结合TI 的高性能模拟技术,各成员都集成了较丰富的片内外设。视
型号不同可能组合有以下功能模块:看门狗(WDT),模拟比较器A,定时器
A(Timer_A),定时器B(Timer_B),串口0、1(USART0、I),硬件乘法器,液晶驱动器,
10位,12,14位ADC,12位DAC,12C 总线,直接数据存取(DMA),端口1-6(P1-
P6),基本定时器(Basic Timer)等
4 系统工作稳定
上电复位后,首先由DCO_CLK 启动CPU,以保证程序从正确的位置开始执行,保证晶
体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的
系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做CPU 时钟MCLK时发生故障,DCO会自动启动,
以保证系统正常工作。这种结构和运行机制,在目前各系列单片机中是绝无仅有的。另外
MSP430 系列单片机均为工业级器件,运行环境温度为-40~+85"C,运行稳定、可靠性高
5 方便高效的开发环境
3
电 气 学 院 创 新 设 计 说 明 书
2、MSP430的封装和引脚
3、结构原理框图
MSP430F15x 和MSP430F16x 系列单片机特性和结构极为相似,都是在MSP430F14x
基础上增加了DMA控制器、12C 模块、DAC 转换模块。MSP430F15x 和MSP430F16x
4
电 气 学 院 创 新 设 计 说 明 书
的结构差别在于:
MSP430F15x 片内只有一个USART 模块,没有硬件乘法器;而MSP430F16x 片内具有
硬件乘法器和两个USART模块。
4、MSP430工作原理
MSP430 系列单片机采用16 位的TIMER_A 定时器,再加上内部的比较器,至少能达到
10 位的A/D 测量精度;利用TIMER_A 生成的PWM 能用软件任意改变占空比和周期,配
合滤波器件可方便地实现D/A 转换;当PWM 不需要修改占空比和时间时,TIMER_A 能
自动输出PWM,而不需利用中断维持PWM输出。
5、16位定时器A模块的工作原理
TIMER_A共有4种计数模式:
停止模式
增计数模式
连续技术模式
增/减计数模式
TIMER_A的结构原理图
5
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