基于MSP430單片機的多功能數字萬用表設計

摘 要：本文全面、深入、系統地介紹了數字萬用表的系統設計與研究。設計中采用了美國TI公司生產的高性能單片機芯片MSP430F149。整個系統結構由MSP430F149外加一些外圍元件構成，驅動LCD液晶顯示，然后再與參數轉換電路相連。文章主要介紹了MSP430F149的性能特點、內部結構、輸入輸出數據及一些功能和原理。整個設計包括硬件電路設計及軟件設計。硬件電路設計包括處理器、外部設備元件的選擇、參數轉換電路設計及電源設計，而軟件設計則主要是實現儀表的各功能的控制。

關鍵詞：數字萬用表 MSP430F149 單片機

中圖分類號：TM933文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0041-02

1 數字萬用表的工作原理

數字萬用表的最基本功能是測量直流電壓、直流電流、交流電壓、電阻、溫度、電容及頻率，其基本組成見圖1。

通過功能量程的選擇把被測物理量連接到相應的參數轉換電路上，經過電路轉換成電壓或頻率使單片機能夠直接測量，單片機通過撥位開關得到被測物理量的類型，再通過cpu計算出被測物理量的大小，然后控制液晶顯示測量結果。

2 MSP430F149芯片簡介

MSP430F149單片機是美國TI公司推出的16位高性能單片機，具有豐富的片內資源，包括時鐘模塊、捕獲/比較模塊、Flash模塊、看門狗定時器模塊、定時器模塊、以及通用I/O口模塊等。

3 參數轉換電路

3.1 直流電壓測量電路

直流電壓電路如圖2所示，可選擇3個檔位0～3V，0～30V，0～300V。通過電阻分壓把被測電壓調整到AD的量程（0～3.3V）內。本設計AD轉換使用單片機片內集成AD，AD參考電壓為3.3V。圖中1M電阻和104電容組成低通濾波器可以濾除表筆與被測物體接觸時產生的高頻信號和空間的電磁干擾使得測量結果更加穩定[1]?！?br>