MSP430单片机在新型智能水表开发中的应用

　　1　基于MSP430单片机的新型水表系统构成

　　新型智能水表的控制系统组成如图1所示,主要分为以下几个部分:即主控CPU、耗水检测电路、阀门开启系统、IC卡通讯、电源监控系统、液晶显示及声音报警等子系统。

　　1.1　MSP430系列单片机的性能简介

　　本系统的核心元件采用的是TI公司的MSP430系列单片机。TI公司的MSP430系列单片机是TI公司推出的一种具有超低功耗特性的功能较全的低成本16位单片机,它特别适合应用在各种要求极低功率消耗的场所,如电池应用的场合或手持设备,它的硬件乘法器大大加强了其功能并提供了软硬件相兼容的范围,提高了数据处理的能力。同时,该系列单片机将大量的外围模块整合到片内,特别适合于设计片上系统,有不同型号的器件可供选择,给设计者带来很大的灵活性。适应工业级应用环境MSP430的运行环境温度范围为-4℃~+85℃,所设计的产品适合运行于工业环境下。

　　该系列单片机的主要特点在于:电源消耗的超低功耗;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,两个内置16位定时器,可在线仿真的FLASH内存,7路PWM输山,LCD驱动等。

　　3)多种时钟模块。MSP430单片机有三种时钟源可以选择提供给ACLK、SMCLK、MCLK。其中LFXT1提供给外围设备32768Hz时钟;LFXT2可以提供高达8MHz的时钟供单片机运行使用。DCO为单片机内部提供并具有锁相环,为系统提供一个内部时钟源。当XTALT2没有提供时,系统依靠DCO运行,整个时钟配置可以通过DCOCTL、BCSCTLl、BCSCTL2和SR等控制寄存器中相应的位来选择和控制,以满足用户对系统的要求。

　　4)强大的处理能力。MSP430具有丰富的寻址方式(7种源操作数4种目的操作数),但只需要简洁的27条指令,片内寄存器数量多,存储器可实现多种运算,有高效的查表处理方法,这些都保证了可以编出高效的运行程序。

　　5)方便高效的开发方式。支持在线仿真和编程,所配编译器功能强大,具有FLASH存储器,利用单片机本身具有的JTAG接口或片内BOOTROM可以在一台PC及一个结构小巧的JTAG控制器的帮助下实现程序的下载,完成程序的在线调试,实时修改片内寄存器和内存的内容,对使用者来说将大大提高程序的调试效率。