智能硬件課程設計——基於TI微處理器的電子系統實驗平臺設計開發

目 錄
上 篇
第一部分 基於MSP430F5529設計電子系統實驗平臺 2
第1章 MSP430F5529 LaunchPad核心板與擴展板 2
1.1 MSP430系列微處理器特點 2
1.2 MSP430F5529 LaunchPad核心板與擴展板 3
1.3 CCS集成開發環境 6
1.4 本章小結 8
第2章 LCD與電子墨水屏顯示模塊 9
2.1 LCD與電子墨水屏概述 9
2.2 LCD工作原理 9
2.3 FG12864A液晶顯示模塊 11
2.3.1 主要硬件構成說明 11
2.3.2 外圍接口 13
2.3.3 指令說明 13
2.3.4 讀寫操作時序 15
2.4 FG12864A顯示字符、漢字與圖像程序設計 16
2.4.1 字模工具PCtoLCD2002的使用方法 16
2.4.2 FG12864A液晶屏顯示漢字的C程序設計 18
2.4.3 FG12864A液晶屏顯示圖片的C程序設計 22
2.5 電子墨水屏工作原理 23
2.6 電子墨水屏接口電路與顯示程序設計 25
2.7 基於電子墨水屏的電子臺歷設計 26
2.8 本章小結 29
第3章 基於MSP430F5529與LCD顯示模塊的電子系統設計作品案例 30
3.1 環境溫度實時記錄器設計 30
3.1.1 DS18B20溫度傳感器介紹 30
3.1.2 DS18B20傳感器測溫原理 30
3.1.3 程序框圖 32
3.1.4 部分程序代碼 33
3.2 顏色識別系統設計 34
3.2.1 顏色識別概述 35
3.2.2 顏色識別算法 35
3.2.3 TCS230硬件電路及接口設計 37
3.2.4 顏色識別系統的設計與實現 38
3.3 信號頻率計設計 40
3.4 數字氣壓計與高度測量系統設計 43
3.5 紙張計數顯示裝置設計 49
3.6 姿態顯示系統設計 53
3.7 SD卡數據存儲系統設計 59
3.8 紅外遙控無線鍵盤設計 61
3.9 無線遙控智能車設計 63
3.9.1 系統總體設計 63
3.9.2 無線遙控智能小車發送端設計 64
3.9.3 無線遙控智能小車接收端設計 65
3.9.4 無線遙控智能小車發送端與接收端展示 66
3.10 本章小結 67
第4章 基於MSP430F5529與電子墨水屏顯示模塊的電子系統設計作品案例 68
4.1 無線公交站牌設計 68
4.1.1 系統總體設計圖 68
4.1.2 ESP8266 Wi-Fi模塊 68
4.1.3 系統硬件設計 69
4.1.4 系統軟件設計 70
4.1.5 無線公交站牌實物圖 72
4.2 無線電子標簽設計 72
4.2.1 系統總體設計 72
4.2.2 NodeMCU模塊 73
4.2.3 系統硬件設計 73
4.2.4 系統軟件設計 73
4.2.5 無線電子標簽實物圖 74
4.3 電流檢測器與電機控制器設計 75
4.3.1 基於INA210的電流檢測器設計 75
4.3.2 基於DRV8837的電機控制器設計 78
4.4 音頻播放器設計 81
4.5 本章小結 82
第二部分 基於MSP432P401R設計電子系統實驗平臺 83
第5章 基於MSP432P401R的電子系統設計作品案例 83
5.1 數字時鐘設計 83
5.2 低功耗溫濕度計設計 86
5.3 直流電機與步進電機控制器設計 88
5.4 DDS函數信號發生器設計 90
5.5 酒精濃度測試儀設計 91
5.6 超聲波測距儀設計 92
5.7 本章小結 94
第三部分 基於CC3220SF設計電子系統實驗平臺 95
第6章 基於CC3220SF LaunchXL的電子系統設計作品案例 95
6.1 CC3220SF LaunchXL核心板 95
6.1.1 硬件架構 95
6.1.2 開發板接口與模塊 99
6.1.3 集成開發環境 106
6.2 遠程智慧農業環境溫度監測系統設計 107
6.2.1 基於ECharts的可視化框架 107
6.2.2 開發板內置HTTP服務器的配置與應用 107
6.2.3 HTTP服務器配置與實現 109
6.2.4 遠程智慧農業環境溫度監測系統的實現與測試 113
6.3 Wi-Fi電源插座設計 114
6.3.1 固態繼電器及其驅動電路設計 114
6.3.2 開發板作為Wi-Fi接入點的配置 115
6.3.3 Wi-Fi電源插座系統的軟件設計 116
6.3.4 Wi-Fi電源插座系統總體設計 117
6.3.5 Wi-Fi電源插座系統的實現與測試 118
6.4 遠程電機控制系統設計 120
6.4.1 PWM信號的生成與控制原理 120
6.4.2 電機控制系統硬件設計 120
6.4.3 電機控制系統軟件設計 121
6.4.4 遠程電機控制系統的實現與測試 122
6.5 遠程窗簾控制系統設計 123
6.5.1 系統設計概述 123
6.5.2 基於光敏傳感器與步進電機的窗簾控制系統設計 124
6.5.3 遠程窗簾控制系統實現與測試 126
6.6 老年人姿態監控系統設計 128
6.6.1 系統設計概述 128
6.6.2 CC3220SF LaunchXL開發板姿態傳感器檢測模塊 128
6.6.3 跌倒檢測支持向量機算法模型的構建 129
6.6.4 老年人姿態監控系統的實現與測試 131
6.7 本章小結 133
下 篇
第四部分 基於MSPM0G3507設計電子系統實驗平臺 136
第7章 MSPM0G3507 LaunchPad實驗板及人機交互擴展板 136
7.1 MSPM0G3507微處理器 136
7.2 MSPM0G3507 LaunchPad人機交互擴展板 137
7.3 本章小結 138
第8章 MSPM0G3507微處理器GPIO資源 139
8.1 MSPM0G3507微處理器外設接口概述 139
8.2 I/O端口的應用 139
8.3 本章小結 147
第9章 MSPM0G3507微處理器中斷系統 148
9.1 中斷的基本概念 148
9.2 中斷應用 149
9.3 本章小結 151
第10章 MSPM0G3507微處理器定時器 152
10.1 通用定時器（Timer_G） 152
10.2 高分辨率定時器（Timer_H） 160
10.3 高級控制定時器（Timer_A） 161
10.4 窗口看門狗定時器（WWDT） 163
10.5 實時時鐘（RTC） 169
10.6 本章小結 169
第11章 MSPM0G3507微處理器模擬數字轉換模塊 170
11.1 模數轉換概述 170
11.2 MSPM0G3507微處理器ADC模塊介紹 171
11.3 MSPM0G3507微處理器ADC模塊應用 171
11.4 ADC12模塊寄存器 174
11.5 本章小結 174
第12章 MSPM0G3507微處理器通用異步串行通信接口 175
12.1 通用異步串行通信接口概述 175
12.2 MSPM0G3507微處理器UART介紹 176
12.3 MSPM0G3507微處理器UART應用 177
12.4 本章小結 181
第13章 MSPM0G3507微處理器I2C接口與OLED顯示 182
13.1 OLED的工作原理 182
13.2 OLED顯示模塊 182
13.3 OLED顯示字符、漢字與圖像程序設計 184
13.4 本章小結 195
第14章 MSPM0G3507微處理器熱敏與光敏傳感器實驗設計案例 196
14.1 OLED顯示環境溫度實驗 196
14.2 OLED顯示環境光強實驗 199
14.3 本章小結 202
第15章 基於MSPM0G3507微處理器的電子系統設計作品案例 203
15.1 CC2530 ZigBee無線模塊 203
15.2 無線遙控智能小車發送端設計 205
15.2.1 發送端硬件設計 205
15.2.2 發送端軟件設計 205
15.2.3 發送端功能實現與調試 207
15.3 無線遙控智能小車接收端設計與實現 207
15.3.1 接收端硬件設計 207
15.3.2 接收端軟件設計 208
15.3.3 接收端功能實現與調試 209
15.4 無線遙控模型飛機遙控器設計 210
15.4.1 CCSv12軟件開發平臺與MSPM0SDK開發環境 210
15.4.2 初始化程序設計 211
15.4.3 搖桿控制程序設計 211
15.4.4 OLED顯示程序設計 211
15.4.5 按鍵處理程序設計 212
15.4.6 CC2530數據發送程序設計 212
15.4.7 遙控器硬件設計 212
15.4.8 遙控器Modbus通信協議設計 213
15.4.9 飛行控制功能實現與調試 214
15.4.10 中立點微調功能實現與調試 216
15.5 無線遙控模型飛機接收機設計 216
15.5.1 NMOS電機驅動器與固定翼電機 216
15.5.2 鋰電池與電源管理模塊 217
15.5.3 接收機程序設計 218
15.5.4 接收機Modbus通信協議設計 219
15.5.5 PWM信號產生與NMOS管電機驅動程序設計 220
15.5.6 收發端信道匹配功能實現與調試 220
15.5.7 接收機數據幀解析功能實現與調試 221
15.5.8 飛行姿態控制功能實現與調試 222
15.6 本章小結 223
參考文獻 224