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TI公司的MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗控制器，它的每一系列根據(jù)不同的需要由不同的模塊組成，其FLASH系列使高效電子系統(tǒng)變得輕巧。FLASH存儲(chǔ)器同時(shí)也具有很強(qiáng)的靈活性。同時(shí)為了在低頻率振蕩器的驅(qū)動(dòng)下得到較高的穩(wěn)定頻率，某些MSP430器件上使用了鎖頻技術(shù)FLL或增強(qiáng)型鎖頻環(huán)技術(shù)FLL+。如MSP430F412的時(shí)鐘模塊中使用了FLL+技術(shù)，這樣可以得到穩(wěn)定的頻率。
MSP430F413的典型工作電流為350uA（1MHz，3V）工作電壓為1.8V—3.6V，由于它的程序代碼熔絲保護(hù)，多次可擦寫(xiě)功能的 FLASH程序存儲(chǔ)器，96字段的LCD驅(qū)動(dòng)器可以直接驅(qū)動(dòng)通常應(yīng)用在測(cè)量設(shè)備上的字段型LCD，從而廣泛應(yīng)用于要求功耗低、時(shí)鐘準(zhǔn)確度高、進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示以及定時(shí)處理某些操作的儀表（如電子水表、電表、煤氣表等）中。本文介紹用MSP430F413實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘及其顯示。
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在驅(qū)動(dòng)電路中，液晶可以等效為電容。兩個(gè)電極分別為公共極與段極。公共極由CMOn信號(hào)驅(qū)動(dòng)，段極由SEGn信號(hào)驅(qū)動(dòng)。由此可以得到4種驅(qū)動(dòng)方法。
（1）靜態(tài)驅(qū)動(dòng)：使用一個(gè)引腳作為液晶公共端COM0，而每一段段極需要另一個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)。
（2）2MUX驅(qū)動(dòng)：使用兩個(gè)引腳作為液晶公共端COM0、COM1每?jī)啥味螛O需要另一引腳驅(qū)動(dòng)。
（3）3MUX驅(qū)動(dòng)：使用三個(gè)引腳作為液晶公共端COM0、COM1、COM2，每3段段極需要另一引腳驅(qū)動(dòng)。
（4）4MUX驅(qū)動(dòng)：使用4個(gè)引腳作為液晶公共端COM0、COM1、COM2，每4段段極需要另一引腳驅(qū)動(dòng)。
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| MSP430對(duì)液晶的驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)液晶模塊的寄存器LCDCTL和LCDMx來(lái)實(shí)現(xiàn)。而驅(qū)動(dòng)能力的不同也就是LCDMx寄存器的數(shù)量不同。顯示緩存器LCDMx越多，緩存越大，顯示的內(nèi)容就越多。MSP430F413集成了96段液晶驅(qū)動(dòng)器，具有較強(qiáng)的顯示功能。在本文中MSP430F413采用了4MUX方式，其顯示緩存器中位與液晶段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。
硬件設(shè)計(jì) 硬件電路框圖如圖2所示，因?yàn)椴捎?MUX方式，所以在R33、R23、R13、R03引腳上外接等值電阻來(lái)產(chǎn)生液晶的偏置電壓。根據(jù)需要把引腳Sx連接到液晶模塊（通過(guò)LCDCTL寄存器LCDM7、6、5位選擇所需要的輸出段），本文選用引腳S0—S23。因?yàn)榈皖l晶振產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定，所以要選擇低頻晶振作為時(shí)鐘源。Xin和Xout引腳接32kHz晶振作為時(shí)鐘源。同時(shí)可接按鍵用于時(shí)鐘的調(diào)整。
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軟件設(shè)計(jì) 為了節(jié)省功耗，系統(tǒng)應(yīng)工作在低功耗模式。低功耗模式有5種，而每種低功耗模式都可通過(guò)中斷喚醒進(jìn)入活動(dòng)模式。但不是每一種低功耗模式都適合實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示。本文中選用低功耗模式1。同時(shí)通過(guò)定時(shí)器的控制寄存器選取合適的分頻系數(shù)，使進(jìn)入計(jì)數(shù)器的頻率降低，同樣也可以降低功耗。
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系統(tǒng)通過(guò)定時(shí)中斷喚醒，進(jìn)入活動(dòng)模式處理數(shù)據(jù)，通過(guò)查表進(jìn)行時(shí)鐘的顯示。表1為L(zhǎng)CD從0-9的顯示瑪，此段碼通過(guò)真值表（見(jiàn)表2）得到。表中歐 COM0、COM1、COM2、COM3為液晶顯示模塊的公共端（其對(duì)應(yīng)的管腳與MSP430F413的COM0、COM1、COM2、COM3相對(duì)應(yīng)的管腳連接）Pin1-Pin18為液晶顯示模塊的管腳。為了直觀，表中在字母A、B、C……前加上數(shù)字0、1、2等比如0A、0B、0C……對(duì)應(yīng)顯示的第一位書(shū)，1、1B、1C……對(duì)應(yīng)第二位數(shù)，依此類推。表中A為01H，B為02H，C為10H，D為04H，E為80H，F(xiàn)為20H，G為08H，H為 40H。例如某位顯示2，其對(duì)應(yīng)的段是A、B、G、E、D，則顯示段碼為A+B+G+E+D=8FH。圖3為程序流程圖。
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用MSP430F413實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證精度非常高。同時(shí)在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行更完善的日歷設(shè)計(jì)。而且此文的設(shè)計(jì)思想除了用于顯示外，還可以應(yīng)用在一些某種操作的儀表中。
本文原作者：河北工業(yè)大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 張漢坡
摘自《電子世界》2003.9期刊 |
| MSP430F413數(shù)據(jù)手冊(cè) |
66821730(技術(shù)支持)
