Project II giao tiếp MSP430G2553 với thiết bị ngoại vi

Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
MỤC LỤC
Page 1
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
LỜI NÓI ĐẦU
Kỹ thuật vi xử lý và điều khiển đã xuất hiện rất nhiều trong mọi lĩnh
vực khoa học kỹ thuật hiện nay. Với sự phát triển mạnh mẽ của công
nghệ, nhiều họ vi xử lý và điều khiển cùng với những tính năng mới
xuất hiện ngày càng đa dạng. Vi Điều Khiển MSP hiện đang được ứng
dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực tiễn.
Để từng bước làm chủ công nghệ và có thể áp dụng chúng vào các
ứng dụng thực tiễn, nhằm giải quyết các bài toán cụ thể trong cuộc sống
thì cần phải bắt tay vào nghiên cứu và làm mạch thực tế với vi điều
khiển MSP430G2553. Chính bởi vậy, nhóm em đã nghiên cứu đề tài : “
Giao tiếp MSP430G2553 với thiết bị ngoại vi” nhằm mục đích tìm hiểu
rõ hơn về cách thức sử dụng dòng vi điều khiển này.

Hình ảnh KIT MS430 LaunchPad
Page 2
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
CHƯƠNG I: MÔ TẢ ĐỀ TÀI
1.1.Yêu cầu chức năng
- Giao tiếp Vi Điều Khiển MSP430G2553 với các thiết bị ngoại vi.
1.2. Yêu cầu phi chức năng
- Thiết bị ngoại vi có thể là :
• LCD1602.
• Ma trận phím 4x4 …
- Mạch nhỏ gọn, linh kiện sắp xếp hợp lý.

1.3. Các công cụ sử dụng
- IAR Embedded Workbench .
- Altium Designer : thiết kế mạch (nguyên lý + Layout).
Page 3
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
1.4. Sơ đồ khối của hệ thống
Hình 1: Sơ đồ khối của mạch.
Page 4
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1. Khối nguồn
Hình 2. Khối nguồn
Khối nguồn sử dụng adapter 5V/1A. Điện áp 5V dùng để nuôi LCD
16x2, đi qua AMS1117 3,3V để lấy nguồn 3,3V nuôi vi điều khiển
MSP430G2553.
Led nguồn giúp cho chúng ta biết nguồn có đang được cung cấp cho
mạch hay không. Các tụ có tác dụng chống nhiễu giúp cho nguồn ổn
định hơn.
Page 5
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
2.2. Khối vi điều khiển MSP430G2553
Hình 3. Khối vi điều khiển MSP430G2553
Khối điều khiển gồm MSP430G2553, thạch anh và nút Reset . Khối
điều khiển sẽ giao tiếp và điều khiển các khối hiển thị trong mạch để
thực hiện các chức năng của mạch, 1 jump đôi 2 chân sẽ giúp việc lựa
chọn sử dụng thạch anh ngoài hay thạch anh nội của vi điều khiển.
Page 6

Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
2.3 Khối Hiển Thị LCD 16x2
Hình 4. Khối Hiển Thị LCD 16x2
Khối hiển thị LCD16x2 dùng để hiển thị giá trị phím bấm nhận được từ
ma trận phím 4x4 khi bấm nút.
Biến trở 10K dùng để điều chỉnh độ tương phản của LCD 16x2.
Page 7
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
2.4 Khối Ma Trận Phím 4x4
Hình 5. Khối Ngoại Vi
Khối ma trận phím bao gồm 16 nút bấm được xắp xếp thành ma trận
4x4 gồm bốn hàng và bốn cột. Ở bốn hàng mắc thêm 4 con trở 10K nối
lên dương nguồn (chống trạng thái floating cho các đầu vào của vi điều
khiển).
Page 8
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
2.5 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
Hình 6. Sơ đồ khối toàn mạch
Page 9
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
2.6. Sơ đồ layout mạch
Hình 7. Sơ đồ layout mạch
Layout của mạch được thiết kế trên phần mềm thiết kế mạch Altium
Design 10. Việc tối ưu hóa phần cứng và sắp xếp linh kiện hợp lý giúp
chúng ta chỉ cần đi dây chủ yếu ở lớp Bottom (ở đây em làm mạch in 1
lớp, những đường dây đỏ là câu dây ở bên trên).

Page 10
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
2.7. Hình ảnh mạch thật
Hình 8. Mặt trên của mạch
Bởi phần cứng được tối ưu khi đi dây 1 lớp bottom vì thế mạch in dễ
dàng tự làm được bằng phương pháp cảm quang. Vẫn đảm bảo chất
lượng mạch in, thời gian nhanh chóng và tiết kiệm giá thành.
Ngoài những linh kiện cắm, thì trên bo mạch còn gồm nhiều linh kiện
dán. Với những gì đã được học ở trung tâm thực hành thì việc hàn linh
kiện dán trở nên rất đơn giản. Nên bo mạch nhỏ gọn và dễ thiết kế hơn.
Page 11
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
CHƯƠNG III: PHẦN MỀM
Code gồm có các file chính :
-Hàm main.c : chứa chương trình chính, nêu rõ thuật toán để thực hiện
bài toán.
-Hàm main.h: chứa các thư viện driver, định nghĩa các chân I/O.
- Các hàm driver: lcd_16x2, key_4x4, delay …
Chương trình chính main.c
Page 12





 !"#$%&"&%&'
()*+*,-()*.(/()*01,)
))23-4 5657&

))28-49 "&8&
!:,3-4 "&3 
!:,8-4 "&8 
,+);
'"&<=.21>:+*;;
,+)?4=
,+).'
'"&<=,:@A0BC@A?
,+)?43=3
,+).'
'8
,+)+&
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
Page 13
,+)+&
'"&<=):D1D@*2;EF:G
,+)?4=
,+).'
#3

-F:G6E6?F


'"&<=F:G-H=
,+)?4=3
,+).'
I
I
I

Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
Driver key_4x4.c
Page 14
646
'%F:G6E666-J3J=J8J=JJ=J6J=
JKJ=JLJ=J7J=JJ=
JMJ=JJ=JJ=JJ=
J/J=J5J=J J=JJI
F:G6E6;'.'

F:G6E621(3 NF:G6E621(8 NF:G6E621( NF:G6E621(6 &&3
'&&
I
F:G6E6++

F:G6E6+1,3-F:G6E6+1,8-F:G6E6+1,-F:G6E6+1,6-3
 

F:G6E6+1,3-
I
' 3

F:G6E6+1,8-
I
' 8

F:G6E6+1,-
I
'


F:G6E6+1,6-
I
I
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
Page 15
F:G6E6?F


F:G6E6+1,3-F:G6E6+1,8-F:G6E6+1,-F:G6E6+1,6-
F:G6E6;'.'

'K
F:G6E6;'.'

&-O6//

F:G6E6++
PF:G6E621(3&&F:G6E6
PF:G6E621(8&&F:G6E63
PF:G6E621(&&F:G6E68
PF:G6E621(6&&F:G6E6
I
I
I
&&
I
QQQQQQQQQQQQQQQQQQF:**0C+R;,:QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ
,:@A0BC@A?.0@D*0;@A0BCG:AQ

Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
Driver lcd_16x2.c
Page 16
3L48
,+):

,+):A-3
'
,+):A-
'K
I
0?6S),2,+)
,+)!6S)

,+))6-)TTU43
,+))K-)TT3U43
,+))L-)TT8U43
,+))7-)TTU43
I
0?3,+,+)
,+)!+

,+)!6STT6 Q?6Q
,+):
,+)!6S Q?6"Q
,+):
I
0F*,+)
,+);


,+)!6S4
'8
,+)2!-
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
Page 17
,+)2(-
,+)!6S4
,+):
'K
,+):
'3
,+):
,+)!6S48
,+):
,+)!+48 $6=8$=K4
,+)!+4 ""
,+)!+4L $;)=$$
,+)+& 4$
I
0*"&&
,+)?44=

&''
P
&''-4/4
'
&''-4+/4
'3

,+)!+&''
'K
I
0ED0,+)
,+)+&

,+)!+43
'K
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
Page 18
I
0?3F*,,+)
,+).+&)

,+)2!-3
,+)!+)
,+)2!-
I
0?D+F*,,+)
,+).'Q'

#Q'

,+).+&Q'
'//
I
I
QQQQQQQQQQQQQQQQQQF:**0C+R;,:QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ
,:@A0BC@A?.0@D*0;@A0BCG:AQ

Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN
Sau khi hoàn thành đồ án II với đề tài giao tiếp Vi Điều Khiển
MSP430G2553 với các thiết bị ngoại vi, nhóm em đạt được một số điểm
sau:
- Thực hiện được giao tiếp Vi Điều Khiển MSP430G2553 với
LCD1602 và ma trận bàn phím 4x4.
- Tiếp cận và sử dụng được công cụ thiết kế mach Altium10
- Tăng kĩ năng hàn mạch
- Sử dụng linh kiện hàn dán giúp mạch nhỏ gọn hơn
- Hiểu biết thêm giá trị ứng dụng thực tiễn của vi điều khiển nói
chung
Bên cạnh đó, với sự hỗ trợ mượn KIT và tuần thực tập đồ án II tại
trung tâm đào tạo thực hành của Viện Điện Tử - Viễn Thông trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội, nhóm em hoàn thành đề tài thuận tiện hơn.
Với đề tài này, chúng em có thể tiếp tục lập trình để có một máy
tính cầm tay đơn giản…
Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của
thầy và các thầy cô viện Điện Tử -Viễn Thông đã tạo điều kiện cho
chúng em hoàn thành đề tài này. Chúng em kính chúc các thầy cô sức
khỏe và hạnh phúc!
Page 19
Lê Anh Quang – Phạm Thị Ánh Quyên
Project II
TÀI LIỆU THAM KHẢO
-
-
-
-

Page 20