文档介绍：测量与设备
MSP430 单片机在新型智能水表
开发中的应用
1
王云平邵定国李朝东
(上海大学,上海 200072)
摘要本文介绍了 TI 公司的 MSP430 系列 FLASH 型超低功耗 16 位单片机的主要特点,给出了所开发新
型水表的系统构成框图,并简单地介绍了该款单片机在新型智能水表开发中的主要应用。
关键词 MSP430 ;自动控制;智能水表
特别适合于设计片上系统,有不同型号的器件可供
1 基于 MSP430 单片机的新型水表系统构成
选择,给设计者带来很大的灵活性。适应工业级应
新型智能水表的控制系统组成如图 1 所示,主用环境 MSP430 的运行环境温度范围为- 4 ℃~ +
要分为以下几个部分:即主控 CPU 、耗水检测电路、 85 ℃,所设计的产品适合运行于工业环境下。
阀门开启系统、IC 卡通讯、电源监控系统、液晶显示该系列单片机的主要特点在于:电源消耗的超
及声音报警等子系统。低功耗;CPU 外围的高度整合性。
其特点包括:
1) 低供电电压范围 1. 8V~3. 6V ,在 1MHz 时
钟条件下工作时工作电流视不同模式为 0. 1μA~
400μA ,有 5 种低功耗超低电流消耗模式,可使用电
池供电,一节电池可工作 10 年,在液晶显示时也能
达到 0. 8μA 的低电源消耗。片内数字控制振荡器
DCO 可以使单片机在 6μs 的时间内从低功耗模式
转变到活动模式。
2) 有丰富的片上外围模块,最多 8 路 12 位 A/ D
转换,48 个 I/ O 端口,两个 UART 看门狗,两个内
图 1 新型智能水表控制系统硬件组成图
置 16 位定时器,可在线仿真的 FLASH 内存,7 路
1. 1 MSP430 系列单片机的性能简介 PWM 输山,LCD 驱动等。
本系统的核心元件采用的是 TI 公司的 3) 多种时钟模块。MSP430 单片机有三种时钟
MSP430 系列单片机。TI 公司的 MSP430 系列单源可以选择提供给 ACL K、SMCL K、MCL K。其中
片机是 TI 公司推出的一种具有超低功耗特性的功 L FXT1 提供给外围设备 32768Hz 时钟;L FXT2 可
能较全的低成本 16 位单片机,它特别适合应用在各以提供高达 8MHz 的时钟供单片机运行使用。
种要求极低功率消耗的场所,如电池应用的场合或 DCO 为单片机内部提供并具有锁相环,为系统提供
手持设备,它的硬件乘法器大大加强了其功能并提一个内部时钟源。当 XTAL T2 没有提供时,系统依
供了软硬件相兼容的范围,提高了数据处理的能力。靠 DCO 运行, 整个时钟配置可以通过 DCOCTL 、
同时,该系列单片机将大量的外围模块整合到片内, BCSCTLl 、BCSCTL2 和 SR 等控制寄存器中相应的
计量技术 2005 No 10 · 11 ·
1
1
测量与设备
位来选择和控制,以满足用户对系统的要求。卡开启液晶,显示关键信息,并降低了功耗。
4) 强大的处理能力。MSP430 具有丰富的寻址 4) 其他外围电路的实时监控
方式(7 种源操作数 4 种目的操作数) ,但只需要简在