第6章MSP430单片机及设计实例3.pptVIP

* TM * 《电子系统设计》 成都理工大学工程技术学院 石坚 6.2 常用接口设计3 2、RS232接口电路 MAX3232是一款3.0V~5.5V供电、低功率的RS232收发器，支持高达1Mbps的通信速率，仅需要四个0.1uF的电容作为外部元件即能工作。MCU通过UTXD0(P3.4)向PC机发送数据，通过URXD0(P3.5)接收来自PC机的数据。 3、RS485接口电路 SN65176B内部集成了一个三态的平衡驱动器和一个差分接收器，专为基于总线传输的多点数据通信而设计。 当P3.3输出高电平时，SN65176B处于发送数据模式；当P3.3输出低电平时，SN65176B处于接收数据模式。这里使用MSP430F149内部的UART1端口来实现RS485串行通信，MCU通过UTXD1(P3.6)向RS485总线发送数据，通过URXD1(P3.7)接收来自RS485总线的数据。 4、E2PROM接口电路 AT24C02采用两线串行接口(I2C)简化了与MCU的连接，工作电压2.7V~5.5V，存储容量256×8-Bit，支持100万次的擦写，数据能有效保持100年。 MCU的通用输入输出(GPIO)端口P1.2、P1.3与AT24C02的SCL、SDA端口相连接构成I2C总线，因为MSP430F149内部没有专用的I2C接口电路，所以只能用IO端口来模拟I2C时序从而实现对EEPROM的读写操作。 5、实时时钟电路 DS1302能够计算秒、分、时、日、周、月、年，自动补偿2100年之前的闰年日期；2.0V~5.5V的供电电压，三线制的串行通信接口，且内置31字节的可由电池维持数据的静态RAM。 MCU通过P2.5、P2.6、P2.7端口与DS1302的SCLK、I/O、RST三个引脚连接。DS1302的第1管脚接到了系统板的3.3V电源上，作为芯片的主电源；第8管脚连接了一个CR1220型纽扣电池的正极，为芯片提供系统板掉电后的能量。 6、DAC电路 MCU的P1.0、P1.1端口与DAC5571的SDA、SCK端口连接，通过在两个GPIO上模拟I2C时序从而实现对DAC的操作。 通过跳线设置可以使DAC输出电压直接驱动LED以控制亮度或通过P6.1进行AD采样。 7、温度传感器电路 DS18B20是一款小巧的温度传感器，它通过单总线协议与MCU进行通信，硬件连接十分简洁，它具有如下特性：测温范围-55℃～+125℃，并且在-10℃～+85℃范围内具有±0.5℃的精度，9-Bit到12-Bit的可编程分辨率，用户自定义、非易失性温度阈值。 通过上图可知MCU的P2.4端口与DS18B20的DQ端连接，只要在MCU的IO端口模拟1-Wire协议的时序就能实现对DS18B20的读写。 8、12864液晶接口电路 PSB是液晶数据传输模式的选择位，如果PSB接高电平则液晶工作在并行数据传输模式，如果PSB接低电平则液晶工作在串行数据传输模式。RST是液晶的复位端，在对液晶进行操作之前，必须先设置好正确的数据传输模式然后控制液晶模块完成一次复位动作。 液晶控制端口使用3.3V的逻辑电平，背光驱动电压同样为3.3V。 9、1602液晶接口电路 VEE是调整液晶偏压输入端，已连接了一个3296型电位器(R29)的中间抽头处，用户可以手动调整液晶偏压。 10、数码管电路 因为MSP430F149是一款低功耗的单片机、其IO端口的驱动能力十分有限，所有在数码管的段选信号、位选信号与MCU之间增加了两片74HC573，用作缓冲驱动，这样既可以正常驱动数码管又可以保护MCU的IO端口不会因为电流过大而损毁。 74HC573是8位锁存器，它有一个输出使能端OΕ，一个锁存使能端LE；在硬件电路设计中将LE与GND连接，即保证输出跟随输入保持同步变化。OΕ连接到了移位寄存器74HC595的一个并行输出位，通过74HC595的输出电平可以决定OΕ连接低电平还是高电平，从而可以控制74HC573是否输出信号，这样虽然增加了使用的复杂性但是避免了复用相同IO的不同电路彼此影响。 11、电平转换电路 SN74LVC4245是一个8位的双向电平转换器件，支持3.3V与5V电平之间的双向转换。74LVC4245的输出使能控制端OΕ和电平转换方向控制端DIR均连接到了74HC595的并行输出位，由74HC595决定是否是否使能芯片，已经确定电平转换方向。 12、PS2转换电路 PS2端口使用了标准的六芯插座，可以接收来自标准键盘、鼠标的数据。由于键盘、鼠标都是5V供电系统，而MSP430F149只能工作在3.3V，所以需要在两者之间进行电平转换。根据键盘的工作原理，MCU只要接收键盘发送过来的时钟信号和数据信号，然后对数据信号进行解码就可以了。