臺灣博碩士論文加值系統

微控制器(Micro Controller Unit MCU)來自於1980年代，由通用儀器(General Instrument)研發，其特色為價格低、功能多、容易使用、體積小等。至今微控制器已經使用在許多領域，例如：汽車、生醫工程、馬達控制、販賣機、警報裝置、電動車等等。許多不同型號的微控器也陸續推出，例如：8051、PIC、HT、MPC等。
本文主要探討德州儀器(Texas Instrument Incorporated, TI)所開發的MSP430，其主要特色為低功耗，並針對多元的需求，推出許多MSP430系列家族，以及多樣化的包裝，具有高整合性，節省許多周邊電路，不僅使用方便，功能也更為強大。
MSP430發展到現在，雖然有許多強大的功能，但因國內範例及資料較少，所以大多數因型號不同而無法參考。因此，本文運用了MSP430微控制器搭配農業技術做成溫室監控系統，將溫濕度及光照度等類比訊號轉換為數位訊號，再透過LCD跟電腦輸出顯示，並且由MSP430微控制器去根據訊號自動控制。

Micro Controller Unit was produced in the 1980s. It was researched and developed from General Instrument, its features of low price, multi-function, user-friendly, and its volume is small. Up to now, Micro Controller Unit is be used in many fields, such as automobiles, biomedical engineering, motor controllers, vending machines, sirens, electric vehicle, and so on. Many different types of Micro Controller Unit are promoted continuously. For example: 8051, PIC, HT, and MPC.
This essay discusses MSP430 mainly which was developed by Texas Instrument Company. Its major characteristic has a low power design. Moreover, Texas Instrument Company launched many different series of MSP430 and varied packing. MSP430 is highly integrated circuits. It is not only save many peripheral devices but also has many powerful functions.
This essay applies the internal ADC12 of MSP430 to transfer analog signals to digital signals of temperature-humidity and illumination so on. Afterwards, we control the MSP430 modules to reveal the messages according to the digital signals from the computer.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究目的與動機 1
1.2 現有文獻 2
1.3 論文架構 4
第二章 MSP430概述 5
2.1 MSP430系列微控制器 5
2.2 MSP430系列功能簡介 6
2.2.1 MSP430 F1xx系列 6
2.2.2 MSP430 F2xx系列 7
2.2.3 MSP430 G2xx系列 8
2.2.4 MSP430 F4xx系列 9
2.2.5 MSP430 F5xx系列和MSP430 F6xx系列 10
2.3 常用模塊簡介 12
2.3.1 基本時鐘模塊 12
2.3.2 USCI模塊 13
2.3.3 SPI模塊 14
2.3.4 Timer_A模塊 15
2.3.5 ADC12模塊 16
第三章 硬體電路設計 17
3.1 系統架構 17
3.2 MSP430F5438 18
3.2.1 MSP430F5438開發板 20
3.3 電源供應器 22
3.4 LCD顯示器 24
3.5 通用非同步收發傳輸器(UART) 25
3.6 藍芽通訊 27
3.7 CC2500 29
3.7.1 CC2500功能介紹 29
3.7.2 CC2500 SPI接口 31
3.7.3 封包傳輸方式 32
3.8 溫濕度感測器 33
3.9 光照度感測器 34
3.10 氣體感測器 35
3.11 4x4薄膜矩陣鍵盤 36
3.12 風扇控制電路 37
3.13 伺服馬達 38
3.14 總版硬體電路 40
第四章 軟體程式設計 42
4.1 主程式設計 42
4.2 ADC轉換 44
4.3 感測器程式 46
4.3.1 溫濕度感測器程式 46
4.3.2 光照度感測器程式 47
4.3.3 氣體感測器程式 48
4.4 LCD顯示程式 49
4.5 CC2500程式 52
4.6 藍芽傳輸程式 57
4.7 鍵盤掃描程式 60
4.8 PWM訊號輸出 61
4.9 風扇控制程式 64
4.10 伺服馬達控制程式 65
4.11 藍芽手機端程式設計 66
第五章 電路實測與結果 68
5.1 電路實測 68
5.1.1 採集發送端實測 68
5.1.2 接收顯示端實測 70
第六章 結論 74
6.1 結論 74
6.2 未來研究方向 74
參考文獻 75
附錄 77
附錄一 發送端主程式碼 77
附錄二 DHT11程式碼 81
附錄三 ADC12程式碼 84
附錄四 SPI程式碼 86
附錄五 CC2500程式碼 94
附錄六 接收端主程式碼 100
附錄七 LCD程式碼 107
附錄八 Keyboard程式碼 111
附錄九 PWM程式碼 113
附錄十 UART程式碼 115

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