MSP430单片机大作业 彩灯电子琴.docx

彩灯电子琴MSP430May 272010在MSP430单片机的大地上，上亿条数据急流在宽度仅几个原子的河道中以光速湍急地流着，它们在无数个点上会聚，分支，交错，生成更多的急流，在芯片大地上形成了一个无边无际的复杂蛛网。到处都是纷飞的数据碎片，到处是如箭矢般穿行的地址码；一个主控程序在漂行着，挥舞着无数支纤细的透明触手，把几千万个飞快旋转着的循环程序段扔到咆哮的数据大洋中；在一个存贮器的一片死寂的电路沙漠中，一个微小的奇数突然爆炸，升起一团巨大的电脉冲的蘑菇云；一行孤独的程序代码闪电般地穿过一阵数据暴雨中，去寻找一滴颜色稍微深一些的雨点。这又是一个惊人有序的世界，浑浊的数据洪流冲过一排细细的索引栅栏后，顷刻变成一片清澈见底的平静的大湖；当排序模块像幽灵似地飘进一场数据大雪时，所有的雪花在千分之一秒内突然按形状排成了无限长的一串……在这0和1组成的台风暴雨和巨浪中，只要有一个水分子的状态错了，只要有一个0被错为1或1被错为0，整个世界就有可能崩溃。这是一个庞大的帝国，在我们眨一下眼的时候，这个帝国已经历了上百个朝代，但从外面看去，它只是一个银色立方箱体。曹哲0710200310同组人：郭宁 张颖目 录1引言12系统总体设计22.2系统各组成部分及功能原理介绍22.3系统结构框图23系统硬件设计33.1电源模块33.2键盘模块33.3LED显示模块43.4发声模块44系统软件设计44.1系统软件结构流程图44.2键盘扫描程序设计44.3发声程序设计74.4亮灯程序设计75系统调试与结果分析85.1系统调试步骤85.2遇到的问题及解决方案85.3实验结果及系统展望96心得体会9参考文献10引言随着科学技术的进步发展，越来越多的微电子产品出现在人们的生活中。小到一部手机，大到一台计算机，都少不了微电子芯片的身影。电子琴是新兴的乐器，她的历史是非常年轻，只有50年的历史。发明电子琴的目的是用它来代替管风琴，因为管风琴体积过于庞大。后来，日本买下电子琴的专利，进行生产，把它用于音乐普及教育方面，于是电子琴就逐渐的普及起来。本次课题是使用MSP430单片机开发带有灯光的电子琴。MSP430F449 单片机是美国TI 公司推出的超低功耗16 位单片机系列中的一种，低电压供电、宽工作电压范围1.8~3.6V。该芯片具有60KB的Flash ROM，2KB RAM，采用串行在线编程方式，为用户编程和控制参数提供灵活的空间。其且内部的安全保密熔丝可使程序不被非法复制， 它可以擦写10 万次， 有超强的抗干扰能力。MSP430F449 具有强大的中断功能及输出、功能选择、中断等多个寄存器，使得功能口和通用I/O口复用。在对同一个I/O口进行操作前，首先要选择其要实现的功能，这就增强了端口的功能和灵活性。该芯片还具有两个通用同步/异步串行通信接口，开发十分方便。系统总体设计一架电子琴，需要的是按键后有相应频率的声音发出，做到按下按键即发出声音，松开按键即声音停止。同时，按下按键还有相对应的灯点亮。系统核心器件介绍MSP430F44X是 Flash 型单片机，有 48 个 I/O 口， 96 段 LCD 驱动。它是在 13X 、 14X 的基础上，增加了液晶驱动器，将驱动 LCD 的段数由 33X 系列的最多 120 段增加到 160 段。并且相应地调整了显示存储器在存储区内的地址，为以后的发展拓展了空间。本次实验的主要目的是熟悉MSP430F44X Flash 型单片机的使用，利用实验平台自身提供的硬件实现相应的功能，因而没有增加其他外部器件进行功能扩展。系统各组成部分及功能原理介绍本次实验设计的彩灯电子琴采用MSP430系列汇编语言对其进行编程。彩灯电子琴设计程序中包括键盘扫描和LED显示模块、发声程序等模块。软件设计过程中采用模块化设计方法，便于程序的阅读、调试和改进。当系统接收到按键信号是，判断按键位置，进而执行相应的播放相应频率声音的程序与点亮相应小灯的程序。系统结构框图彩灯电子琴的组成框图如图1所示，它由单片机的键盘模块、LED显示模块、声音模块组成。主要完成电子琴的键盘输入、发声和点亮小灯这几项功能。键盘模块（用于键盘输入）声音模块（发出声音）LED显示模块（点亮小灯）MSP430单片机图1 彩灯电子琴的组成框图系统硬件设计电源模块本次实验采用外部电源供电，按以下步骤进行连线：将变压器接头接入AC9V_IN接口（位于实验板的上方）。连接器J1的P2，P3短接（J1位于实验板的右上方），系统就选择外部电源供电。C、连接器J6的EXT_VCC和VCC短接（J6位于实验板的左下方）。系统提供的外部电源通过LM317及RH5RL36AA变换，在+5V及VDD处得到5V和3.6V电压。即满足了449所需的3.6V电压，又为使用5V器件留下了接口。键盘