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基于I2C总线的MSP430单片机应用系统设计

发布时间:2020-06-30 21:41:07 阅读: 来源:镗床厂家

2004年11月A版

本文引用地址:摘要:本文以MSP430F169单片机为例,介绍了在温度控制系统中基于I2C总线,实现单片机与键盘、显示器的硬件连接及系统软件设计方法。 关键词:I2C总线;MSP430;低功耗;单片机 引言 串行护展总线技术是新一代单片机技术发展的一个显著特点。其中PHILIPS公司推出的I2C总线最为著名,它包括一个两端接口,通过一个带有缓冲区的接口,数据可以被I2C发送或接收,控制和状态信息则通过一套内存映射寄存器来传送。与并行扩展总线相比,串行扩展总线有突出的优点:电路结构简单,程序编写方便,易于实现用户系统软硬件的模块化、标准化等。本文是把I2C总线应用到MSP430单片机温度控制系统中的一个典型实例。 I2C总线是用2根双向I/O信号线(串行时钟线SCL和串行数据线SDA)把多种器件连接起来,并实现器件之间的串行通讯。 MSP430是TI公司一种具有超低功耗的功能强大的16位单片机,MSP430F169是该系列中的一种型号。它内部集成2个16位定时器,1个高速12位A/D转换器,12位或8位的双重D/A转换器,2个通用同步/异步通讯接口和1个I2C模块。我们就是利用其I2C模块来对MSP430F169单片机进行扩展。 系统硬件设计 该系统实现对曲轴的热处理进行温度控制。曲轴的热处理工艺为:曲轴放入淬火加热炉以350℃~400℃/h加热,到910℃~930℃保温1.5h,淬火冷却至室温,进炉550℃〜600℃回火2.5h。因此,系统需要同时对淬火炉和回火炉进行温度控制。在此系统中,我们需要分别设计键盘模块和LED显示模块,通过键盘实现温度、PID参数、时间周期等参数的人工输入设定,通过LED分别实时显示淬火炉和回火炉的温度。在以往的单片机应用系统中,键盘接口和LED显示接口一般是通过并行总线扩展的,其特点是信息传送速度快,但占用的口线多,电路复杂。有了I2CBUS后,可通过I2CBUS进行系统扩展,这时只要用SCL和SDA两根信号线就可将单片机与外围器件连接起来,使占用的信号线少,电路大大简化,系统电路结构如图1所示。

图中键盘接口是通过PCF8574扩展的,PCF8574是8位I/O扩展器,具有8位准双向口和I2C总线接口,每位都可单独设为输入或输出,功耗低,输出有锁存,驱动能力强,还具有中断请求功能。本方案中,该芯片作为4

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