# 题目设计





设计一个基于MSP430的电子日历和时钟。基本要求

(1)可通过按键在日历和时间之间切换显示

(2)可由按键调整日期和时间

(3)可整点报时(“嘟、嘟”声)

(4)可设定时，定时时间到发出“嘟、嘟”声

(5)具有秒表功能

设计以MSP430为核心的控制电路，并编写相关的系统软件。


# 产生hex文件+仿真过程学习

建立工程后如下，为了产生hex文件，用于proteus仿真，要设置一下。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02799.png)

右键工程名称，点最后一个：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02800.png)

找到这里：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02801.png)

加个` --intel`，空格要有。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02802.png)

随即确认后点应用起来：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02803.png)

点这里编译：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02804.png)

会看到这个hex文件。单片机的c程序编译后就成了这个hex文件。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02805.png)

在proteus里双击单片机：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02806.png)

点这个就可以打开hex文件，就相当于加载到Proteus的仿真单片机里：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02807.png)

找到这个hex文件确认就好：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02808.png)

点这个按钮，即进行开始仿真，可以看到仿真效果。如果鼠标拖拽不好用，可以按一下Shift。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02809.png)

点这个即停止仿真：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02810.png)

# 做好后的功能展示

时间显示：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02811.png)

设置时：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02812.png)

设置闹钟时：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02813.png)

设置年：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02814.png)

切换到日期显示

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02815.png)

秒表显示：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02816.png)


### 设计目标

设计一个基于MSP430微控制器的电子日历和时钟系统。系统具备以下功能：

1. 按键切换日历和时间显示。

2. 按键调整日期和时间。

3. 整点报时功能（发出“嘟、嘟”声）。

4. 可设定闹钟，时间到时发出“嘟、嘟”声。

5. 秒表功能。

### 系统硬件设计

使用MSP430G2553微控制器作为核心控制单元，配合LCD显示屏进行时间和日期的显示。使用按键输入进行时间和日期的设置及模式的切换。蜂鸣器用于报时提示。

#### 硬件连接

1. **LCD显示屏**：用于显示时间和日期。

2. **按键**：用于设置和切换模式。

3. **蜂鸣器**：用于报时和闹钟提示。

4. **MSP430G2553**：核心控制单元。

### 系统软件设计

系统软件主要包括以下功能模块：

1. **时间和日期更新模块**。

2. **按键处理模块**。

3. **显示模块**。

4. **闹钟和报时模块**。

5. **秒表模块**。

#### 主要函数解析

1. **`isLeapYear`**: 判断是否为闰年。

2. **`daysInMonth`**: 获取某个月份的天数。

3. **`updateDateTime`**: 更新日期时间。

4. **`read_key`**: 读取按键值。

5. **`read_key_2`**: 防抖动处理后的按键读取。

6. **`Display_six_numbers`**: 显示六位数的时间或日期。

7. **`Display_Prompt`**: 显示提示信息。

8. **`Limiting_threshold`**: 限制输入的时间和日期值在合理范围内。

9. **`Refresh_display`**: 刷新显示内容。

10. **`key_deal`**: 按键处理逻辑。

11. **`Play_two_beeps`**: 发出两声“嘟”声。


# 完整的功能可以看看这个视频
```
链接：https://pan.baidu.com/s/1TRznZwpKm1UuVhxWCaIaeA?pwd=ahdg 
提取码：ahdg 
```

```
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2
```

【TB作品】基于MSP430的电子日历和时钟，万年历Proteus仿真

# 题目





遥控器

硬件：msp430g2553、oled显示器、ds18b20温度传感器、红外发射器、按键

软件功能：

（1）显示室内温度

（2）显示当前模式：常态、除湿、通风

（3）显示当前风速：慢速、中速、高速

（4）按键修改当前模式

（5）按键修改当前风速

（6）显示设置的温度

（7）按键修改设置温度

# 红外NEC协议介绍

红外NEC协议（NEC IR Protocol）是一种广泛应用于消费电子产品中的红外遥控通信协议，由日本NEC公司开发。该协议被用于电视机、空调、音响设备等的遥控控制。下面详细介绍NEC协议的各个方面：

### 基本概述

NEC协议采用PWM（脉宽调制）方式传输数据，使用38kHz的载波频率。通信数据通过调制后的红外信号进行传输，接收端解调后得到原始数据。

### 数据帧结构

NEC协议的数据帧结构包括引导码、用户码、命令码和停止位。每帧数据通常有32位，具体结构如下：

1. **引导码（Leader Code）**：

   - 高电平：9ms

   - 低电平：4.5ms

2. **用户码（User Code）**：

   - 16位，由8位地址码和8位地址码的反码组成

3. **命令码（Command Code）**：

   - 16位，由8位命令码和8位命令码的反码组成

4. **停止位（Stop Bit）**：

   - 低电平：560µs（或更长）

### 位表示

NEC协议中，通过高低电平的持续时间来表示数据位的0和1：

- **逻辑0（Logical '0'）**：

  - 高电平：560µs

  - 低电平：560µs

- **逻辑1（Logical '1'）**：

  - 高电平：560µs

  - 低电平：1.69ms

### 数据传输示例

假设我们要传输一个数据帧，内容为：

- 地址码：0x10（00010000）

- 命令码：0xA2（10100010）

整个数据帧的序列为：

```
引导码 -> 地址码 -> 地址码反码 -> 命令码 -> 命令码反码 -> 停止位
```

具体的波形图如下：

```
引导码： 9ms高电平 -> 4.5ms低电平
地址码0x10： 00010000 -> (560µs高电平 -> 560µs低电平) * 5 -> (560µs高电平 -> 1.69ms低电平) * 3
地址码反码0xEF： 11101111 -> (560µs高电平 -> 1.69ms低电平) * 5 -> (560µs高电平 -> 560µs低电平) * 3
命令码0xA2： 10100010 -> (560µs高电平 -> 1.69ms低电平) * 2 -> (560µs高电平 -> 560µs低电平) * 4 -> (560µs高电平 -> 1.69ms低电平) * 2
命令码反码0x5D： 01011101 -> (560µs高电平 -> 560µs低电平) * 3 -> (560µs高电平 -> 1.69ms低电平) * 2 -> (560µs高电平 -> 560µs低电平) -> (560µs高电平 -> 1.69ms低电平) -> (560µs高电平 -> 560µs低电平)
停止位： 560µs低电平
```

### 重复码（Repeat Code）

当按住遥控器按钮不放时，会发送重复码来表示保持当前命令：

- 高电平：9ms

- 低电平：2.25ms

- 高电平：560µs

### 实现细节

#### 发送端

发送端通常通过微控制器生成上述波形并通过红外发射二极管发出信号。常见步骤如下：

1. 初始化定时器生成38kHz载波。

2. 根据需要生成高低电平的持续时间。

3. 控制红外二极管发射高电平和低电平信号。

#### 接收端

接收端通过红外接收器（例如TSOP1738）接收并解调信号，提取出原始数据。常见步骤如下：

1. 接收调制信号并去除38kHz载波。

2. 检测高低电平的持续时间。

3. 解码为数据位。

### 典型应用

NEC协议广泛应用于各种家用电器的遥控系统。常见设备包括：

- 电视机

- 音响系统

- DVD播放器

- 空调

### 结论

NEC协议因其简单易用且可靠性高而被广泛应用于消费电子产品的红外遥控系统。了解其工作原理和数据帧结构，有助于开发和调试相关的遥控应用。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02839.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02840.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02841.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02842.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02843.png)

# 最终效果

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02844.jpeg)

演示：
```cpp
链接：https://pan.baidu.com/s/1DhZiAKZoyJv9lg62aRBlkw?pwd=o1cx 
提取码：o1cx 
```

# 代码

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2
```

【TB作品】MSP430，G2533单片机，红外发射，红外接收，红外通信，IR发射

空调机





硬件：stm32、oled显示器、ds18b20温度传感器、风扇驱动和风扇、红外接收器、遥控器

软件功能：

（1）显示室内温度

（2）显示当前模式：常态、除湿、通风

（3）显示当前风速：慢速、中速、高速

（4）显示设置的温度

（5）按键修改当前模式

（6）按键修改当前风速（PWM风扇）

（7）按键修改设置温度

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02845.png)

视频看效果：

```cpp
下载:https://www.lanzouh.com/iDxc922mnekj 密码:b64i
```

技术点：

（1）DS18B20读取

（2）oled 0.96寸oled显示

（3）红外接收

（4）PWM控制风扇


接线：

（1）风扇

vcc 3.3v

gnd gnd

s    接到PB GPIO_Pin_10

（2）OLED

vcc 接到3.3v

gnd 接到 gnd

#define OLED_SCL PBout(7)

#define OLED_SDA PBout(8)

（3） ds18b20

vcc 接到3.3v

gnd 接到 gnd

#define DS18B20_DQ_OUT PBout(6) //数据端口

（4）红外接收头

vcc 接到3.3v

gnd 接到 gnd

#define RDATA    PBin(1)        //红外数据输入脚

红外灯可以直接这么接，我买的是模块。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02846.png)

代码：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?u=bdf8eeb84961492ba2b62f7bfee641ea&tab=BB08J2
```

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02847.jpeg)

【TB作品】stm32单片机，红外遥控器，温控风扇，模拟空调，PWM风扇

### NEC 红外通信协议





NEC 红外通信协议是一种广泛应用于遥控器设备的红外通信协议。它采用脉冲宽度调制(PWM)来编码数据，并使用38kHz的载波频率进行传输。协议的特点如下：

1. **起始信号**：9ms高电平+4.5ms低电平

2. **引导码**：560µs高电平+560µs低电平

3. **逻辑0**：560µs高电平+560µs低电平

4. **逻辑1**：560µs高电平+1.69ms低电平

5. **结束码**：560µs高电平（可选，通常为1ms）

每个数据包包含以下部分：

1. 8位地址

2. 8位地址反码

3. 8位命令

4. 8位命令反码

### 实验步骤

#### 1. 硬件连接

- 红外发射部分：连接红外发射二极管到单片机的GPIO引脚（比如P1.0）。

- 红外接收部分：连接红外接收模块到单片机的另一个GPIO引脚（比如P1.1）。

#### 2. 程序说明

以下是MSP430G2553单片机进行NEC红外通信的收发实验的示例代码：

##### 红外发射部分

```c
#include <msp430.h>
#define IR_LED P1OUT_bit.P0
void delay_us(unsigned int us) {
    while (us--) {
        __delay_cycles(1); // 1us delay at 1MHz
    }
}
void send_nec_high(unsigned int time) {
    for (unsigned int i = 0; i < time; i++) {
        IR_LED = 1;
        delay_us(13); // High for 13us
        IR_LED = 0;
        delay_us(13); // Low for 13us
    }
}
void send_nec_low(unsigned int time) {
    for (unsigned int i = 0; i < time; i++) {
        IR_LED = 0;
        delay_us(26); // Low for 26us
    }
}
void send_nec_start() {
    send_nec_high(9000 / 26);
    send_nec_low(4500 / 26);
}
void send_nec_data(unsigned char data) {
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        if (data & 0x01) {
            send_nec_high(560 / 26);
            send_nec_low(1690 / 26);
        } else {
            send_nec_high(560 / 26);
            send_nec_low(560 / 26);
        }
        data >>= 1;
    }
}
void send_nec(unsigned char address, unsigned char command) {
    send_nec_start();
    send_nec_data(address);
    send_nec_data(~address);
    send_nec_data(command);
    send_nec_data(~command);
    send_nec_high(560 / 26);
}
int main(void) {
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;   // Stop watchdog timer
    P1DIR |= BIT0;              // Set P1.0 as output for IR LED
    while (1) {
        send_nec(0x00, 0xFF);   // Send example NEC command
        __delay_cycles(1000000); // 1s delay
    }
}
```

##### 红外接收部分

```c
#include <msp430.h>
#define IR_RECEIVER P1IN_bit.P1
volatile unsigned char nec_data[4];
volatile unsigned char bit_count = 0;
volatile unsigned char byte_count = 0;
void init_timer() {
    TA0CCTL0 = CCIE; // CCR0 interrupt enabled
    TA0CCR0 = 26;    // 26us
    TA0CTL = TASSEL_2 + MC_1; // SMCLK, upmode
}
#pragma vector = TIMER0_A0_VECTOR
__interrupt void Timer_A (void) {
    static unsigned int high_time = 0;
    static unsigned int low_time = 0;
    if (IR_RECEIVER) {
        high_time++;
        low_time = 0;
    } else {
        low_time++;
        high_time = 0;
    }
    if (low_time > 400) { // End of transmission
        byte_count = 0;
        bit_count = 0;
    } else if (high_time > 500) { // Start bit
        byte_count = 0;
        bit_count = 0;
    } else if (low_time > 200) { // Data bit
        if (high_time > 100) {
            nec_data[byte_count] |= (1 << bit_count);
        } else {
            nec_data[byte_count] &= ~(1 << bit_count);
        }
        bit_count++;
        if (bit_count == 8) {
            bit_count = 0;
            byte_count++;
        }
    }
}
int main(void) {
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // Stop watchdog timer
    P1DIR &= ~BIT1;           // Set P1.1 as input for IR receiver
    P1REN |= BIT1;            // Enable pull-up resistor on P1.1
    P1OUT |= BIT1;            // Pull-up
    init_timer();
    __bis_SR_register(GIE); // Enable global interrupts
    while (1) {
        __no_operation(); // Placeholder for main loop
    }
}
```

### 说明

- **红外发射部分**：使用PWM方式生成38kHz的载波信号，按照NEC协议发送起始信号、数据位和结束信号。

- **红外接收部分**：通过定时器中断来检测红外接收信号的高低电平持续时间，从而解码NEC协议的数据。

以上代码展示了如何在MSP430G2553单片机上实现NEC红外通信的收发功能。


### 帮助

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02848.png)

【TB作品】MSP430G2553单片机，红外双机通信，红外通信程序

# 功能





硬件：MSP430G2553开发板，两个步进电机拉杆、2个步进电机驱动、一个按键模块、一个oled 0.96 iic模块。

软件功能：

（1）当按键K1按下时（短按），X方向步进电机正向运转，X正向移动1mm。（算为1mm）

（2）当按键K2按下时（短按），X方向步进电机反向运转，X反向移动1mm;（算为1mm）

（3）当按键K3按下时（短按），Y方向步进电机正向运转，Y正向移动1mm；（算为1mm）

（4）当按键K4按下时（短按），Y方向步进电机反向运转，Y反向移动1mm；（算为1mm）

（5）当按键K1~K4长按时电机连续运动，直到释放时停止

（6）OLED实时显示步进电机转过的步数和X或Y向移动的距离（屏幕上步数和距离按   1mm对应1显示8步）

# 步进电机拉杆

买的是这种四线二相步进电机。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02856.png)

### 步进电机简介

步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的装置。与传统电机不同，步进电机每转一步都是固定的角度，因此非常适用于需要精确控制的场合。四线二相步进电机是其中一种常见类型，每相线圈对应一对引脚。

### 步进电机工作原理

步进电机通过按特定顺序依次给线圈通电来产生步进运动。每次给一组线圈通电，电机就会转动一个步进角度。这种通电顺序决定了电机的转动方向和步进精度。

### 代码讲解

程序控制一个四线二相步进电机。以下是代码和相应的解释：

```c
unsigned char FFW[8] = {0x01, 0x03, 0x02, 0x06, 0x04, 0x0c, 0x08, 0x09};
unsigned char REV[8] = {0x09, 0x08, 0x0c, 0x04, 0x06, 0x02, 0x03, 0x01};
void SETP_MOTOR_FFW1(unsigned char n) {
    unsigned char j;
    for (j = 0; j < 8; j++) {
        P1OUT = (P1OUT & 0xF0) | (FFW[j] & 0x0F); // 只控制低四位
        delay_ms(30);
    }
}
```

#### 数据数组解释

1. `FFW` 和 `REV` 数组定义了电机向前（FFW）和向后（REV）移动的顺序。每个数组元素控制电机线圈的通电状态。

    - `0x01` -> 0001

    - `0x03` -> 0011

    - `0x02` -> 0010

    - `0x06` -> 0110

    - `0x04` -> 0100

    - `0x0C` -> 1100

    - `0x08` -> 1000

    - `0x09` -> 1001

这些值通过改变电机线圈的通电顺序实现步进运动。

#### 函数解释

1. `SETP_MOTOR_FFW1` 函数用于控制电机向前移动 `n` 步。虽然参数 `n` 被传递给函数，但在函数体内并没有被使用，实际执行的步数是 8 步（数组长度）。

```c
void SETP_MOTOR_FFW1(unsigned char n) {
    unsigned char j;
    for (j = 0; j < 8; j++) {
        P1OUT = (P1OUT & 0xF0) | (FFW[j] & 0x0F); // 只控制低四位
        delay_ms(30);
    }
}
```

- `for (j = 0; j < 8; j++)`: 循环 8 次，对应 8 个步进状态。

- `P1OUT = (P1OUT & 0xF0) | (FFW[j] & 0x0F)`: 只修改 `P1OUT` 的低四位，控制电机的步进状态。

- `delay_ms(30)`: 每次步进后延时 30 毫秒，确保电机有足够的时间完成每一步。

### 四线二相步进电机控制

对于四线二相步进电机，每相有两个线圈，控制每个线圈的通电状态即可实现步进。你的代码中，`FFW` 数组和 `REV` 数组分别定义了顺时针和逆时针的步进顺序。

### 关键点总结

- **步进**: 每次改变 `P1OUT` 的低四位值，电机就步进一次。

- **延时**: `delay_ms(30)` 用于控制步进速度。

- **方向控制**: 使用不同的数组（`FFW` 或 `REV`）可以控制电机的旋转方向。


# 步进电机驱动器

买的这个，四根线安装的时候就可以控制步进电机了。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02857.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/02858.png)


# code

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/删除此汉字后打开DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```