[分享] Proteus的MSP430单片机仿真实例2-彩灯控制

一、任务要求
利用MSP430F247单片机的P4端口控制8个发光二极管D1~D8，P2端口的接入拨码开关。

当SW1-1接到ON时，D1和D5闪烁，闪烁间隔时间0.2S。

当SW1-2接到ON时，D2和D6闪烁，闪烁间隔时间0.4S。

当SW1-3接到ON时，D1~D8循环闪烁，闪烁间隔时间0.2S。

二、分析说明
LED是一种半导体器件，当两端电压降大于1V时，通过5mA左右的电流就可发光（不同规格，不同颜色的发光二极管其导通电压和导通电流不同），导通电流越大，LED的亮度越高，但如果电流过大，会烧毁LED，一般情况下，导通电流在3~20mA。本电路中，排阻的目的就是给LED串联一个限流电阻，其目的就是为了限制通过发光二极管的电流不能过大，这也是该电阻为什么被叫做“限流电阻”。该电阻的阻值范围通常在300~1000欧姆之间。

MSP430F249单片机的I/O端口作为输出口时，输出高电平的最大电流为6mA，并且其所有端口输出电流之和不能超过48mA。而当端口输出低电平时，可以吸收的最大电流是40mA。因此，本例中采用单片机I/O端口控制发光二极管负极的设计。

三、电路设计
打开Proteus开发环境，新建一个基于MSP430F247单片机的工程。

添加如下元件：单片机MSP430F247，排阻，发光法二极管，电阻，拨码开关。

四、程序代码
#include "msp430f247.h"

#include "stdlib.h"

#include "string.h"

/*****************************************软件延时，主频1M*******************/

#define CPU_F1 ((double)1000000)

#define delay_us1M(x) __delay_cycles((long)(CPU_F1*(double)x/1000000.0))

#define delay_ms1M(x) __delay_cycles((long)(CPU_F1*(double)x/1000.0))

/****************************************************************************/

/************************************************

函数名称：主函数

函数功能:彩灯控制

入口参数：无

出口参数：无

 

************************************************/

main()

{

unsigned int uiLEDValue=0x01;

_DINT(); //关中断

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;//关看门狗

P4DIR = 0xff;//设置P4端口为输出端口

P4OUT = 0xff;//设置P4端口为输出高电平

while(1)

{

if((P2IN & 0x07) == 0x06)//按键K1闭合

{

P4OUT ^= (BIT0+BIT4);//LED1，LED5闪烁

delay_ms1M(200);//延时0.2s

}

else if((P2IN & 0x07) == 0x05)//按键K2闭合

{

P4OUT ^= (BIT1+BIT5);//LED2，LED6闪烁

delay_ms1M(400);//延时0.4s

}

else if((P2IN & 0x07) == 0x03)//按键K3闭合

{

P4OUT = ~uiLEDValue;//LED逐个点亮

delay_ms1M(200);//延时0.2s

//uiLEDValue的值从0x01，0x02，0x04......0x80.对应8个LED

uiLEDValue += uiLEDValue;

if(uiLEDValue == 0x100)//恢复到0x01

{

uiLEDValue = 0x01;

}

}

if((P2IN & 0x07) == 0x07)//没有按键按下

{

P4OUT = 0xff;//关闭所有LED

//delay_ms1M(200);

}

}

}

五、程序说明
程序首先包括了"msp430f247.h"头文件，该头文件给出了该系列单片机内部寄存器名字的C语言的定义，比如P4DIR，P4OUT等，通过一定以德这些名字，以及利用C语言，可以以直接对寄存器赋值或者读取寄存器的值，从而完成单片机功能的调用。

主程序中首先用 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;语句关闭看门狗，因为MSP430单片机复位后默认启动看门狗，程序正常执行时应关闭该功能，或者定时复位看门狗。

主循环中读取P2端口的输入值，进而判断是哪个开关闭合，然后控制相应LED闪烁。其中delay_ms1M(x)函数式软件延时函数，延时时长可通过修改参数值实现。

六、注意事项

应用I/O端口输出时，在系统的软硬件设计上应注意以下问题

1、输出电平的匹配和转换

一般MSP430单片机系统的工作电源是3.3V，所以I/O端口的输出电平为3.3V，当连接的外围器件和电路采用5V，9V等与3.3V不同的电源时，应考虑输出电平转换电路。

2、输出电流的驱动能力

MSP430单片机的I/O端口输出可以提供4mA左右的驱动电流。输出总电流最大为48mA，当连接的外围器件和电路需要大电流驱动或有大电流灌入时，应考虑使用功率驱动电路。

3、输出电平转换的延时

MSP430是一款高速单片机，当系统时钟为8M时，执行一条指令的时间为0.125微秒。在一些应用中，往往需要较长时间的高、低电平脉冲驱动，如步进电机的驱动，因此在软件设计中要考虑转换延时时间。对于不需要精确延时的应用，可采用软件延时的方法，如果需要精确延时，则最好使用单片机内部的定时器。

原理图画的很漂亮，代码也写的很整齐。

如果每个参考资料都能这样，做开发的人就有福了

仿真软件，不错，好东西。