基于msp430G2533的LCD1602液晶字符串循环显示课程设计

武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书学号：课程设计题目LCD1602液晶字符串循环显示学院专业班级姓名指导教师2013年1月15日武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目要求：使用LaunchPad上的板上资源，外接1602液晶，编写程序使字符串在液晶上循环移动。时间安排：2014年元月1日~2014年元月17日下午17：30指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书目录引言................................................................11课程设计要求......................................................22硬件电路..........................................................32.1MSP430G2553单片机...........................................32.1.1MSP430G2553单片机特点..................................32.1.2MSP430G2553单片机结构..................................32.1.3MSP430G2553的时钟系统..................................42.1.4I/O寄存器..............................................52.2LCD1602液晶屏................................................53方案设计..........................................................73.1设计方案....................................................73.2方案选择....................................................74程序设计..........................................................84.1程序结构....................................................84.2主程序源程序................................................84.3子程序源程序................................................84.4子程序头文件...............................................125调试.............................................................135.1CCSv5编译软件..............................................135.2调试过程...................................................136结束语...........................................................15附录1：代码........................................................16附录2：实物图......................................................22参考文献...........................................................23本科生课程设计成绩评定表...........................................24武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书1引言本次课程设计旨在设计一个基于MSP430系列微处理器的LCD1602液晶字符串循环移动。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正在以前所未见的速度被单片机智能控制系统所代替。单片机的使用随处可见，而人们的生活也越来越离不开单片机。液晶是相态的一种，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上液晶显示器也被广泛运用，也发挥着越来越大的作用。尽年来，液晶显示技术飞速发展，运用更加广泛。本课程设计通过MSP430G2553单片机控制LCD1602液晶显示器实现一串字符循环移动。武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书21课程设计要求使用LaunchPad上的板上资源，外接1602液晶，编写程序使“WuhanUniwersityofTechnologywelcomeYou!”在液晶上循环移动显示。武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书32硬件电路2.1MSP430G2553单片机2.1.1MSP430G2553单片机特点MSP430G2系列是德州仪器近期推出的一款产品，在秉承MSP430超低功耗，高集成度的优点的同时，具有高性价比的特点。该系列被称为ValueLine，旨在以8位单片机的价格实现16位单片机的性能。MSP-EXP430Launchpad是TI推出的又一套用于MSP430和电路实验的开发板。除了学生自主创新实践外，LaunchPad开发板还可以用于本科低年级课程，如嵌入式C语言，电子技术基础，微机原理，单片机等课程的自主实验环节以及课程设计。该套开发板为单片机热爱者提供了一个很好的学习平台。2.1.2MSP430G2553单片机结构如图所示是板载一颗MSP430G2553单片机的LaunchPad评估实验开发板：图1LaunchPad评估实验开发板板上额外资源：(1)板载USB调试与编程仿真器接口，无驱动可安装武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书4(2)支持所有采用DIP14和DIP20封装MSP430G2XX和MSP430F20器(3)红绿两粒LED，两个按键(4)配套两款电容触摸板(5)所有管脚在板子两边引出2.1.3MSP430G2553的时钟系统MSP430G2系列单片机的时钟系统需要支持系统低功耗运行的需要。通过对三个内部时钟信号的运用，用户可很容易的选择功耗最低，效率最高的系统时钟方案。在软件的控制下，MSP430G2系列单片机运行时可以不接外接晶振，也可接一只外接电阻或者接一到两只外接晶振，也可以外接频率发生器。基本时钟模块包括二至四个时钟源：LFXT1CLK：外接低频或高频振荡器，如手表晶振，频率发生器，外部时钟源(400kHz至16MHz).XT2CLK：外接高频晶振，范围在400kHz至16MHzDCOCLK：内部时钟震荡VLOCLK：内部低频低功耗晶振，标准频率是12kHz三种时钟信号可被CPU和外设所使用：ACLK：辅助时钟，ACLK可被软件配置成从LFXT1CLK或VLOCLK输入震荡ACLK可以被1，2，4，8分频。ACLK可以被选用作为外围模块的时钟输入。MCLK：主时钟，主时钟可以从LFXT1CLK或VLOCLK，XT2CLK或DCOCLK输入MCLK用在CPU系统之中。SMCLK：辅助主时钟。SMCLK可被选择从LFXT1CLK，VLOCLK，XT2CLK或DCOCLK输入。SMCLK可以被1，2，4，8分频。SMCLK可被选用为外围模块的时钟。武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书52.1.4I/O寄存器和大部分单片机类似，MSP430系列单片机也是将8个IO口编为一组。每个IO口有四个控制寄存器，P1和P2还有额外的3个中断寄存器。寄存器情况可参见表1。表1I/O寄存器2.2LCD1602液晶屏LCD1602采用8位并行数据传输，其操作时序如下图所示：LCD1602接口由8位数据线，电源地电源正，液晶显示偏压信号（VL），数据命令选择端（RS），读写选择端（RW）组成。其接口信号说明如下图所示：武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书6图2接口信号说明图可以在1602的液晶显示偏压信号端接一个可变电阻，调节显示亮度，初始状态时，调至1602上面一排显示12个黑块为止，LCD1602电路图如下图所示：武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书73方案设计3.1设计方案方案一：使用MSP430F1612编程控制LCD1602液晶屏实现实现一串字符左右交替整屏移动。方案二：使用MSP430G2553编程控制LCD1602液晶屏实现一串字符左右交替整屏移动。3.2方案选择要完成控制LCD1602液晶屏实现一串字符左右交替整屏移动，MSP430G2553单片机足够了，而且能够比MSP430F1612节省资源，价格低，所以选择方案二。武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书84程序设计4.1程序结构该程序主要由主程序源程序main.c、子程序源程序cry1602.c和子程序头文件cry1602.h构成采用这种程序结构，使程序更加清晰，一目了然，减少程序错误的机会，增强了程序的可移植性。在程序设计中MSP430G2553中P1口作为并行数据输出端，P2.0、P2.1、P2.2分别作为LCD1602液晶的RS、RW、E端。4.2主程序源程序主程序中使用看门狗定时器进行计时，控制字符串移动的速度。字符串先左移，再右移，之后循环移动。程序如下：#includemsp430g2533.h#includecry1602.h#defineucharunsignedcharuchar*s1=WuhanUniversityofTechnologyWelcome!;voidmain(void){WDTCTL=WDT_ADLY_250;//间隔定时器，定时250msuchar*s2;ucharj,k,l;uchari=0;s2=s1;LcdReset();while(*s1++!='\0')i++;//计算字符串有效字符个数while(1){for(j=0;ji;j++){l=j;for(k=0;k16;k++){if(li)Disp1Char(k,0,s2[l++]);elseDisp1Char(k,0,'');}武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书9IFG1&=~WDTIFG;//清除中断失效标志while(!(IFG1&WDTIFG));IFG1&=~WDTIFG;}}}4.3子程序源程序子程序中包含一些宏定义，使程序可移植性增强，还包含一些对LCD1602液晶的操作程序及延时程序。程序如下：#includemsp430g2533.h#includecry1602.h#definedatadirP1DIR#definedataportP1OUT#definebusy0x80#definectrldirP2DIR#defineCLR_RSP2OUT&=~BIT0;//RS=P2.0#defineSET_RSP2OUT|=BIT0;#defineCLR_RWP2OUT&=~BIT1;//RW=P2.1#defineSET_RWP2OUT|=BI