基于I2C总线的MSP430单片机应用系统设计

作者：时间：2005-03-22 来源：

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2004年11月A版

本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/4685.htm

摘  要：    本文以MSP430F169单片机为例，介绍了在温度控制系统中基于I2C总线，实现单片机与键盘、显示器的硬件连接及系统软件设计方法。
关键词：    I2C总线；MSP430；低功耗；单片机
引言
    串行护展总线技术是新一代单片机技术发展的一个显著特点。其中PHILIPS公司推出的I2C总线最为著名，它包括一个两端接口,通过一个带有缓冲区的接口，数据可以被I2C发送或接收，控制和状态信息则通过一套内存映射寄存器来传送。与并行扩展总线相比，串行扩展总线有突出的优点:电路结构简单，程序编写方便，易于实现用户系统软硬件的模块化、标准化等。本文是把I2C总线应用到MSP430单片机温度控制系统中的一个典型实例。
    I2C总线是用2根双向I/O信号线(串行时钟线SCL和串行数据线SDA)把多种器件连接起来,并实现器件之间的串行通讯。
    MSP430是TI公司一种具有超低功耗的功能强大的16位单片机，MSP430F169是该系列中的一种型号。它内部集成2个16位定时器，1个高速12位A/D转换器，12位或8位的双重D/A转换器，2个通用同步/异步通讯接口和1个I2C模块。我们就是利用其I2C模块来对MSP430F169单片机进行扩展。

系统硬件设计
    该系统实现对曲轴的热处理进行温度控制。曲轴的热处理工艺为：曲轴放入淬火加热炉以350℃~400℃/h加热,到910℃~930℃保温1.5h，淬火冷却至室温,进炉550℃〜600℃回火2.5h。因此，系统需要同时对淬火炉和回火炉进行温度控制。在此系统中,我们需要分别设计键盘模块和LED显示模块,通过键盘实现温度、PID参数、时间周期等参数的人工输入设定，通过LED分别实时显示淬火炉和回火炉的温度。在以往的单片机应用系统中，键盘接口和LED显示接口一般是通过并行总线扩展的，其特点是信息传送速度快，但占用的口线多，电路复杂。有了I2C BUS后，可通过I2C BUS进行系统扩展，这时只要用SCL和SDA两根信号线就可将单片机与外围器件连接起来，使占用的信号线少，电路大大简化，系统电路结构如图1所示。