(TIỂU LUẬN) đồ án VI điều KHIỂN đề tài tìm HIỂU cấu TRÚC GPIO của MSP430 THIẾT kế MẠCH tạo HIỆU ỨNG TRÊN 16 LED đơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA  - - ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CẤU TRÚC GPIO CỦA MSP430-THIẾT KẾ MẠCH TẠO HIỆU ỨNG TRÊN 16 LED ĐƠN NHÓM MỤC LỤC I.GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI a Nội dung .3 b.Các tính c.Phương pháp thực II.GPIO .3 III.THỰC HIỆN a.Mơ hình hệ thống i Mô tả sơ lược hệ thống: ii Sơ đồ khối hệ thống mạch điện .4 b Thiết kế phần cứng mạch điện: i Sơ lược hoạt động mạch điện: ii Mạch điện mô phần cứng: iii Thiết kế chi tiết c Thiết kế phần mềm điểu khiển i Chức phần mềm: ii Sơ đồ chính: .7 iii Sơ đồ chương trình con: iv Đoạn code chương trình 15 3.kết thực 22 a Mơ hình thực tế 22 b phần cứng mạch điện 22 c Kết 23 d Ưu nhược điểm hệ thống 24 e Các hướng phát triển 24 Tài liệu tham khảo 24 Phụ lục 24 a Quá trình thực đề 24 b Danh sách thành viên bảng phân chia công việc .24 I.GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI a.Nội dung  Đề tài: Tìm hiểu cấu trúc GPIO MSP430-thiết kế mạch tạo hiệu ứng 16 led đơn  Mục tiêu: Hiểu chức năng, cách sử dụng GPIO thiết kế mạch tạo hiệu ứng 16 led đơn (6 hiệu ứng) b.Các tính Xử lí phím nhấn tạo hiệu ứng 16 led đơn:  Khi nhấn phím 1: chớp tắt  Khi nhấn phím 2: led tắt dịch  Khi nhấn phím 3: dịch sáng led  Khi nhấn phím 4: dịch led xen kẻ  Khi nhấn phím 5: chớp tắt led xen kẻ  Khi nhấn phím 6: led sang dần tắt dần c.Phương pháp thực -Lập trình chức GPIO cho chip MSP430 sử dụng button, để điều khiển trạng thái hoạt động 16 LED đơn,thông qua IC 74HC595 -Sử dụng chân P1.0,P1.1,P1.2 chip MSP430G2553 kết nối với chân SCK,CLK,DATA IC 74HC595,ghép IC 74HC595 với để kết nối với 16 LED đơn Sử dụng chân P2.0-P2.5 chip MSP430G2553 nhận liệu vào, kết nối với button II.GPIO  Giới thiệu: -GPIO viết tắt General Purpose Input Output ( Cổng đầu vào, với mục đích bản) chân đầu ra, đầu vào đa chức -Số Port tùy thuộc vào loại MCU: 1- 12 Port -Mỗi bit port(port pin) điều khiển độc lập -Pin vào tạo tín hiệu ngắt(Ext interupt)   Một số ghi thường sử dụng: Thanh ghi cấu hình vào/ra cho port pin PxDIR.y = 0: bit thứ y Px INPUT PxDIR.y = 1: bit thứ y Px OUTPUT  Thanh ghi điều khiển port pin: PxOUT.y = 0: bit thứ y Px PxOUT.y = 1: bit thứ y Px  Thanh ghi PxIN: đọc trạng thái port pin: PxIN: chứa trạng thái logic đọc vào Px  Thanh ghi PxREN: thiết lập điện trợ kéo nội bên MCU cho pin Input:  Thanh ghi PxIE: cho phép ngắt port pin (đối với chân Input): PxIE.y = 1: cho phép ngắt pin y Px PxIE.y = 0: không phép ngắt pin y Px  Thanh ghi PxIES: thiết lập cạnh ngắt tín hiệu( cạnh lênh cạnh xuống):  Thanh ghi PxIFG: chứa cờ ngắt (trạng thái tác động tín hiệu): PxIFG.y = 1: ngắt chờ xử lý pin thứ y PxIFG.y = 0: ngắt (khơng có tín hiệu tác động) III.THỰC HIỆN a.Mơ hình hệ thống i Mơ tả sơ lược hệ thống: ii 16 led đơn nút nhấn Dây bus IC74HC595 Sơ đồ khối hệ thống mạch điện b Thiết kế phần cứng mạch điện: i Sơ lược hoạt động mạch điện: Cấp nguồn cho mạch nạp liệu vào MSP430G2553 Nối chân port IC ghi dịch 74HC595 kết nối ngõ IC 16 led Nối Port với nút ấn, sau tác động vào nút ấn điều khiển trạng thái led ii Mạch điện mô phần cứng: iii Thiết kế chi tiết Khối xử lí trung tâm  Xử lý tín hiệu thơng qua IC ghi dịch  Thông số mạch điện: Nguồn, ngõ/ra vào IC, nhận tính hiệu từ nút nhấn  Kết nối: + Chân P1.0,P1.1,P1.2 kết nối với chân CK, Data, Latch + Q0 đến Q7 IC kết nối với led + Mách nối tiếp IC (Q7’ nối DS) Khối hiển thị:  Hiển thị hiệu ứng  Nhận tính hiểu ngõ IC  Kết nối: + Đầu dương nối điện trở IC + Đầu âm nối GND Khối điều khiển:  Tác động nút nhấn  Ngõ vào tác động vào Port MSP  Kết nối với PORT từ bit đến bit c Thiết kế phần mềm điểu khiển i Chức phần mềm: Viết code lập trình cho MSP430 phần mềm IAR ii Sơ đồ chính: iii Sơ đồ chương trình con:  Hiệu ứng 1: Chóp tắt  Hiệu ứng 2: Dịch tắt led Hiệu ứng 6: Led sáng dần tắt dần 13  Tạo xung CK:  Tạo xung chốt:  Lear bit: 14 iv Đoạn code chương trình #include "msp430g2553.h" // khai bao IO #define CK BIT0 //khai bao CK =P1.0 #define DATA BIT1 // DATA=P1.1 #define LATCH BIT2 // LATCH=P1.2 15 #define K1 BIT0 // K1=P2.0 #define K2 BIT1 // K2=P2.1 #define K3 BIT2 // K3=P2.2 #define K4 BIT3 // K4=P2.3 #define K5 BIT4 // K5=P2.4 #define K6 BIT5 // K6=P2.5 /* chuong trinh dieu khien 74hc595*/ void xung_ck(); void chot(); void xoa(); /* chuong trinh dieu khien LED */ void chop_tat(); void mot_led_tat_dich(); void dich2led(); void dich2(); void chop_tat_8led_xen_ke(); void sang_dan_tat_dan(); / dinh nghia chuong trinh chinh void main (void) { WDTCTL =WDTPW +WDTHOLD; // tat watchdog P1DIR |= 0xff; // khai bao p1 la output // -khai báo PORT2 -P2DIR &=~ 0x3f; cua phim nhan // khai bao chan p2.0-p2.5 nhan tac dong P2OUT |= 0x3f; // keo dien tro len cho cac port p2.0-p2.5 P2REN |= 0x3f; // bat dienn tro keo cho port p2.0-p2.5 // -khai bao ngat port P2IE |= 0x3f; P2IES |= 0x3f; // cho phep ngat tai P2.0-P2.5 // ngat canh xuong 16 P2IFG |= 0x3f; // chuong trinh xoa co ngat truoc vao vong lap _BIS_SR(GIE); // cho phep ngat toan cuc GIE / vong lap chuong trinh chinh while(1) { } // end while } // end main / dinh nghia vector ngat #pragma vector = PORT2_VECTOR interrupt void Port2(void) { if ((P2IN & K1)==0) // co phim an code xu li { chop_tat(); } if((P2IN & K2)==0) { mot_led_tat_dich(); } if((P2IN & K3)==0 ) { dich2led(); } if( (P2IN & K4)==0 ) { dich2(); } if( (P2IN & K5)==0) { 17 chop_tat_8led_xen_ke(); } if( (P2IN & K6)==0 ) { sang_dan_tat_dan(); } } void chot() { P1OUT|=LATCH; //Set P1.2=1 delay_cycles(15000); P1OUT&=~LATCH; // clear P1.2=0 delay_cycles(15000); } void xung_ck() { P1OUT|=CK; // Set P1.0=1 delay_cycles(15000); P1OUT&=~CK; // clear P1.0=0 delay_cycles(15000); } void xoa() { P1OUT&=~DATA; // clear p1.1=0 for (int i =0;i