MSP430單片機在測試系統中的應用

1 引言
單片機(或微控制器)技術已滲透到生活的方方面面，廣泛應用于家用電器、通信、測試等領域。因此該技術正積極影響著人們的生活。這里給出一種基于MSP430單片機的測試系統設計。MSP430系列單片機是TI公司生產的超低功耗混合信號控制器，其靈活的時鐘源選擇可最大限度的延長電池壽命，內部集成有豐富的外圍模塊，該系列單片機不同型號針對不同應用領域。

2 系統方案設計
2．1 存儲測試原理簡介
存儲測試技術是一種70年代開始的新的測試方法。存儲測試是在對被測對象無影響或影響在允許范圍的條件下，在被測體內放置微型數據采集與存儲測試儀，現場實時完成信息的快速采集與記憶，事后回收記錄儀，由計算機處理和再現測試信息的一種動態測試技術。
2．2 系統工作原理
圖1是基于MSP430系列單片機的測試系統的原理框圖。該測試系統具有可編程設置功能，觸發信號啟動單片機進入采樣狀態，以一定的采樣頻率采樣A／D轉換器數據，其采樣頻率由單片機內部的定時器確定，采樣數據通過單片機內部12位A／D轉換器完成模數轉換，再存入存儲器。當該測試系統回收時，可通過RS232串口直接與計算機通信，將數據存入計算機，以便后續處理。系統設計時要充分考慮設計要求、所用器件性能、電磁兼容性、系統穩定性、可操作性、工作可靠性等因素。

3 系統硬件設計
系統硬件設計主要包括傳感器，模擬適配電路，MSP430單片機采集、存儲單元，以及接口單元等。來自于傳感器的信號經模擬適配電路后進入單片機內部的A／D轉換器進行轉換，然后將轉換結果由單片機的I／O口存入存儲器。采用串口異步 RS232通信接口讀取數據。測試完成后，通過計算機完成數據的通信、顯示、處理等功能。其中電源管理部分由單片機控制向存儲器和模擬電路供電，這樣可延長電池壽命。采用單片機片內的A／D轉換器不僅降低系統設計的復雜性，還提高系統的可靠性，從而避免接口設計的復雜性，同時減小PCB板面積。
該系統與計算機采用RS232串口異步通信。系統采用MAX232器件實現單片機與計算機接口的轉換，其中在其引腳C1+、C1-、C2+、C2-、V+ 和V-處分別連接1只0．1μF的電容實現充電，以滿足相應的充電泵要求。引腳T1OUT、T1IN、R1OUT和R1IN分別是RS232轉換發送和接收的輸出與輸入引腳，可實現單片機的TTL電平與上位機接口電平轉換。為減小輸入端干擾，還需在該器件的電源輸入引腳處接1只0．1 μF的電容，實現濾波。MAX232采用0.3～6 V的供電電壓；與計算機接口的引腳R1IN和T1OUT上的電平分別為±30 V和±15 V，與單片機接口的引腳T1IN和R1OUT上的電平分別為-0．3 V～(Vcc為-0.3 V)和0.3 V～(Vcc為+0．3 V)。單片機采用3.3 V供電，因此MAX232的供電電壓Vcc采用3．3 V．如圖2所示。

4 系統軟件設計
軟件設計也是測試系統設計的重要環節，軟件設計的一般過程為：明確軟件設計任務；按功能劃分程序模塊并繪出流程圖；選擇程序設計語言并編程；調試程序。