控制系统设计报告.docx
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1、消产/亨城市学院ZHEJIANG UNIVERSITY CITY COLLEGE控制系统设计报告课程名称控制系统设计姓名岑凯学号31102354专业班级自动化1101序号05学期201220131学分/指导教师(职称)杜鹏英(副教授)/刘泓(副教授)目录Lab 1温度测量认识实验一初步知识11.1 学习内容及目的11.2 实验要求11.3 实验及相关内容11.4 实验思考21.5 下次实验预习准备3Lab2 LED灯闪实验-时钟系统32.1 学习内容及目的32.2 实验要求32.3 实验内容及相关知识32.4 Lab-IO -21实验42.5 Lab-IO -22实验42.6 Lab-OSC-
2、23实验52.7 Lab-OSC-22实验62.8 Lab-OSC-23实验72.9 Lab-OSC-24实验82.10 实验小结与体会102.11 预习内容10Lab3温度采集测温AD实验103.1 学习内容及目的错误!未定义书签。3.2 实验要求错误!未定义书签。3.3 实验内容及相关知识错误!未定义书签。3.4 Lab31温度采样实验错误!未定义书签。3.5 Lab32外部电压采样实验错误!未定义书签。3.6 实验小结与体会错误!未定义书签。3.7 预习内容错误!未定义书签。Lab4灯闪烁实验定时器和中断64.1 学习内容及目的64.2 实验要求64.3 实验内容及相关知识74.4 La
3、b41实验84.5 Lab42实验94.6 Lab43实验104.7 Lab44实验104.8 Lab45实验(选做)104.9 实验小结与体会114.10 预习内容错误!未定义书签。Lab5硬件安装及液晶显示实验错误!未定义书签。5.1 学习内容及目的错误!未定义书签。5.2 实验要求错误!未定义书签。5.3 实验内容及相关知识错误!未定义书签。5.4 Lab5硬件安装及液晶显示实验错误!未定义书签。5.5 实验小结与体会错误!未定义书签。5.6 预习内容错误!未定义书签。LAB6测温系统实现错误!未定义书签。6.1 学习内容及目的错误!未定义书签。6.2 实验要求错误!未定义书签。6.3
4、实验内容及相关知识错误!未定义书签。6.4 Lab6温度计实验错误!未定义书签。6.5 实验总结与体会错误!未定义书签。Lab 1温度测量认识实验一一初步知识序号:05姓名:岑凯学号:31102354组号:021.1 学习内容及目的(1) 了解MSP430单片机的特点,掌握MSP430G2553的初步知识;(2)初始launchpad开发环境及使用;(3)掌握软件编译环境的使用:CCS5.2;(4)实验过程;(5) 了解简单的C语言编程1.2 实验要求基本:(1) 连接launchpad开发板,实现与PC的通信。(2)安装使用CCS5.2开发环境;(2) 调试测温程序并观察结果。思考:(3)
5、MSP430G2553与51单片机的特点比较?(2)会调试blink程序,并在调试窗口中观察10的状态。(4) 了解MSP430G2553的10、时钟电路的工作。1.3 实验及相关内容(1) .单片机简介(2) MSP430单片机及选型(3) MSP430G2553简介(4) LaunchPad开发平台(5) Code Composer Studio (CCS)软件(6) Labi实验过程(7) C语言设计框架1.4 实验思考(1)简要写出MSP430G2553与51单片机的区别;MSP430G2553与51单片机的区别有:1 .超低功耗:O.luA掉电模式,0.8uA待机模式,250uA/l
6、 MIPS,50nA的端口漏电流2 .强大的处理能力:16位处理能力,精简指令集,指令速度8-25MIPS,硬件乘法器,DMA等3 .丰富的片上外设:硬件乘法器,液晶驱动,USB, OPA, DMA4 .系统高效稳定5 .方便高效的开发环境:JTAG调试接口,一体化的集成高效的开发环境IAR, Workbench, TI CCS 等(2)调试遇到的问题及解决;一开始对软件不熟悉,不知道怎么去调试,后来经过问同学步步的知道了该怎么做。自己也掌握了使用的方法。(3)实验小结与体会。初步了解了 IAR软件,也了解了控制系统设计这门课的方向,可以结合以前的51单片机进行学习,这次主要难点要边学变实践。
7、要步一个脚印的来,可以通过看书,听讲,去图书馆,多用IAR软件,提高自我学习能力。1.5下次实验预习准备(1)课下独立完成CCS的安装及运行;(2)预习MSP430G2553的时钟系统及应用,编程实现1s灯闪的程序。Lab2 LED灯闪实验时钟系统序号:姓名:学号:组号:2.1 学习内容及目的(1)掌握MSP430G2553的CPU相关知识(2)掌握MSP430G2553的GPIO相关知识;(3)掌握MSP430G2553的时钟相关知识。(4)进一步掌握CCS5.2的调试;(5)进一步掌握C语言编程方法。2.2 实验要求要求:(1)完成 Lab-IO-21,Lab-IO-22两个10口实验和
8、Lab-OSC-21, Lab-OSC-22, Lab-OSC-23、Lab-OSC-24四个有关时钟的实验,实现程序调试和各个实验的基本要求和思考。(4)通过实验深入掌握MSP430G2553的时钟及应用,这是MSP2553应用的基础。(5)进步深入掌握了解MSP430G2553的c语言编程。思考:(6)具体见 Lab-IO-21、Lab-IO-22、Lab-OSC-21, Lab-OSC-22、Lab-OSC-23和 Lab-OSC-24的要求和思考。2.3 实验内容及相关知识(1) 16位一RISC-CPU(2)内存组织(3)时钟系统(4) GPIO 口(5) Lab2LED 灯闪烁2.
9、4 Lab-10-21实验(1) P1.6T1.0接LED, P1.3接按键,编写LED灯闪烁的程序注:延时程序_delay_cycles(number)include msp430g2553.hinclude io430.h#includeintrinsics.hvoid main(void)!WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;Pl DIR 1= BIT6+BIT0;while(l)Pl OUT l=BIT6+BIT0;_delay_cycles(50000);Pl OUT &=(BIT6+BIT0);_delay_cycles(50000);2.5 Lab-IO -22实验
10、(1) P1.6,P1.0接LED, Pl.3接按键,编写按键按下,灯的状态反向.include msp430g2553.hinclude io430.h#includeintrinsics.h void main(void)WDTCTL =WDTPW +WDTHOLD;Pl DIR 1=0x41;Pl REN 1=0x08;while (1)if(OxO8&PHN)Pl OUT 1=0x41;elsePl OUT &=-0x41;)2.6 Lab-OSC-23实验功能要求:MCLK时钟来源VLO(12KHz), Pl.6接LED灯,3秒钟闪烁1次思考:掌握程序架构及时钟系统框架理解程序,运行
11、程序,观察结果;include msp430g2553.hinclude io430.h#includeintrinsics.hvoid main(void)WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;PlDIR=0x40;PlOUT=0;BCSCTL3I=LFXT1S_2;IFG1&=OFIFG;_bis_SR_register(SCGl +SCG0);BCSCTL2I=SELM_3+DIVM_3;while(l)!PlOUT=0x40;_delay_cycles(100);PlOUT=0;_delay_cycles(5000);写出时钟系统的振荡源和时钟系统的关系,默认状态下三个时钟源MCL
12、K, ACLK, SMCLK的振荡源分别是什么?MCLK 和 SMCLK 的振荡源是 VLOCK、LFXT1CLK、LFXT1CLK。ACLK 的振荡源是 VLOCK、LFXTICLKo(2)计算1个周期的时钟时间,说明原因;12KHZ的晶振的周期为12KHZ/12=lus为8分频,所以周期为l*8=8us(3)改成3/4秒闪一次如何实现?*8分频改为2分频(4) ACLK(VLO);MCLK(VLO);SCMK(VLO)如何实现?*ACLK= LFXT1= VLOMCLK= SMCLK = default DCOSMCLK=MCLK=默认的 DCO2.7 Lab-OSC-22实验功能要求:M
13、CLK时钟来源外部晶振LFXT1(晶振32768hz), ACLK(LFXTl)PL6接红色LED灯,1秒钟闪烁1次.要求与思考:(1)实现上述功能在LAB-OSC-21(VLO.TXT)基础上如何修改?(晶振32768;电容12.5pF;讨论程序流程;完成程序设计并调试)。#include #include void main(void)(/ Stop watchdog/ Set P1.0 to pl.6 output leWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; timerPl DIR 1= BIT6;PlOUT =0;BCSCTL31= LFXT1S_O ;BCSCTL31=0
14、x0c;IFG1&=-OFIFG;_bis_SR_register(SCG 1+SCG0);BCSCTL21= SELM_3+ DIVM_3; while(l)!P1OUTI=BIT6;_delay_cycles(100);PlOUT =0;_delay_cycles(4100);(2)给出设置好的程序,此时一个时钟周期是多少?1=1/327682.8 Lab-OSC-23实验功能要求:MCLK时钟来源数字振荡器DCO(lMhz),ACLK(LFXTL晶振32768Hz,电容12.5pF), PL6/PL0接 LED 灯,亮灭交替。LED 灯1/30秒钟闪烁1次。程序架构:初始化设置:关看门狗
15、;DCO校准;10口初始化;ACLK选择,电容设置:LFXlSx初始化(10: VLO);取消时钟默认中断标志,(OFIFG=0,延时);MCLK时钟源选择(选择DCO, SELMX=00);MCLK分频选择(8分频:DIVMx=ll)循环:LED灯亮或灭;延时LED灯反;延时说明:DCO校准的处理,如果试用1MHZ的振荡频率,则程序处理如下:if(CALBCl_lMHZ =0xFF II CALDCO_1MHZ = OxFF)while(l);/ If cal constants erased,/trap CPU!BCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL = CALDCO_1MH
16、Z;要求与思考:(1)根据架构完成程序,并调试,给出程序;#include #include / Set range/ Set DCO step + modulationvoid main(void)WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; watchdog timer/ Stop/SetPl.O to pl.6P1DIR 1= BIT6; output leP10UT =0;BCSCTL31= LFXT1S_O ;BCSCTL3 l=XCAP_3;IFG1&=-OFIFG;_bis_SR_register(SCGl +SCG0);BCSCTL21= SELM_0+ DIVM_3;i
17、f (CALBC1_1MHZ =0xFF II CALDCO_1MHZ = OxFF)( while(l);/ If cal constants erased,/trap CPU!BCSCTL1= CALBC1_1MHZ;/ Set rangeDCOCTL = CALDCO_1MHZ;/ Set DCO step + modulationwhile(l)P1OUTI=BIT6;_delay_cycles(100);PlOUT =0;_delay_cycles(l 40);(2)计算1个时钟周期的时间;t =1/32768(3)比较 LAB-OSC-21,LAB-OSC-22,LAB-OSC-2
18、3延时时间的长短*;LAB-OSC-21 LAB-OSC-22 LAB-OSC-23(4)在LAB-OSC-23基础上如何实现LAB-OSC-24的功能,设计程序2.9 Lab-OSC-24实验功能要求:MCLK时钟来源数字振荡器DCO(lMhz), ACLK(VLO)P1.6接红色 LED灯,1/30秒钟闪烁1次。思考:(1)在Lab-OSC-23基础上如何实现Lab-OSC-24的功能,设计程序*,给出程序,并说明改变之处。.#include #include void main(void)/ Stop/SetPl.O topl.6WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; wat
19、chdog timerPl DIR 1= BIT4; output lePlOUT =0;BCSCTL31= LFXT1S_O ;BCSCTL3 l=XCAP_3;IFG1&=-OFIFG;_bis_SR_register(SCG 1+SCGO);BCSCTL21= SELM_0+ DIVM_3;if (CALBC1_1MHZ =0xFF II CALDCO_1MHZ = OxFF)( while(l);/ If cal constants erased,/trap CPU!BCSCTL1= CALBC1_1MHZ;/ Set rangeDCOCTL = CALDCO_1MHZ;/ Set D
20、CO step + modulationwhile(l)P1OUTI=BIT4;_delay_cycles(l 00);PlOUT =0;_delay_cycles(140);2.10实验小结与体会(1)调试遇到的问题及解决办法;调试时因没完全掌握寄存器的使用方法,一直调不出来,后来通过看Ppt 了解到了自己的错误所在。(2)实验小结与体会。通过这次的学习了解与学会了寄存器的使用,小用了下芯片的寄存器的功能,比51要强大的好多。2.11预习内容(1) AD转换的相关知识,能够应用AD编程实现测温。(2)掌握关于AD的原理及背景、工作原理、寄存器、控制方法、编程设置。Lab3温度采集测温AD实验
21、序号:姓名:学号:组号:3.1 学习内容及目的(1)掌握MSP430G2553的外设ADC10的应用及编程;(2)掌握有关AD转换的知识;(3)进一步掌握CCS5.2的调试;(4)进一步掌握C语言编程方法3.2 实验要求基本要求:(1)完成内部温度的采样及测量,并存入变量tempRaw中。(2)通过实验深入掌握MSP430G2553的ADC10的原理及应用。这是MSP430G2553模拟输入应用的基础。(3)进一步深入掌握了解MSP430的c语言编程。(4)具体见LAB31要求。思考:(1)完成对外部VACC电压的采样及测量,读入变量tempRV中,编写程序,调试,记录对应的数字量tempRV
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