智能硬件課程設(shè)計——基于TI微處理器的電子系統(tǒng)實驗平臺設(shè)計開發(fā)
定 價：59.8 元
- 作者：許曉榮
- 出版時間：2025/9/1
- ISBN：9787121513565
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP332.021
- 頁碼：236
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書以杭州電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院與德州儀器（TI）半導(dǎo)體技術(shù)（上海）有限公司共建的杭電—TI MCU聯(lián)合實驗室開展的基于多款TI微處理器核心板：MSP430F5529 LaunchPad核心板、MSP432 ARM Cortex-M4F系列的MSP432P401R核心板、CC3220 LaunchXL核心板、Cortex-M0系列的MSPM0G3507核心板為例，介紹了基于TI微處理器的電子系統(tǒng)實驗平臺軟硬件設(shè)計開發(fā)相關(guān)知識與設(shè)計案例。本書基于作者所在教學(xué)團(tuán)隊教師多年從事“智能硬件課程設(shè)計”“微處理器與接口技術(shù)課程設(shè)計”“綜合創(chuàng)新實踐”等多門智能硬件設(shè)計開發(fā)類實驗實踐課程教學(xué)、指導(dǎo)本科生進(jìn)行電子設(shè)計競賽和各類科研創(chuàng)新競賽的總結(jié)。本書適合于開展基于TI系列微處理器（MSP430系列/MSP432系列/CC3220系列/Cortex-M0系列）進(jìn)行電子系統(tǒng)軟硬件設(shè)計開發(fā)的智能硬件課程設(shè)計實驗實踐的教學(xué)工作，同時也可作為廣大微處理器愛好者進(jìn)行軟硬件設(shè)計開發(fā)和本科生/研究生電子設(shè)計競賽設(shè)計作品案例提供參考。本書可作為基于TI系列微處理器進(jìn)行電子系統(tǒng)軟硬件設(shè)計開發(fā)的“智能硬件課程設(shè)計”“微處理器與接口技術(shù)課程設(shè)計”“綜合創(chuàng)新實踐”等大二/大三實踐教學(xué)課程的教材、本科生進(jìn)行電子設(shè)計競賽和各類科研創(chuàng)新競賽的參考書。
許曉榮，1982年生，博士（后），杭州電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師，入選2017年度該校"優(yōu)秀骨干教師支持計劃”，是IEEE會員、中國通信學(xué)會高級會員、浙江省信號處理學(xué)會會員.他2010年獲南京郵電大學(xué)博士學(xué)位，2010年至今在杭電工作，期間在浙大做博士后研究，并到美國斯蒂文斯理工學(xué)院訪學(xué)，還將赴加拿大康考迪亞大學(xué)訪學(xué).主持多項科研項目，發(fā)表論文50余篇，授權(quán)發(fā)明專利11項，出版學(xué)術(shù)專著《認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的頻譜檢測與資源管理技術(shù)》，主要研究新一代無線通信中的安全傳輸與資源管理等方向.
目 錄
上 篇
第一部分 基于MSP430F5529設(shè)計電子系統(tǒng)實驗平臺 2
第1章 MSP430F5529 LaunchPad核心板與擴展板 2
1.1 MSP430系列微處理器特點 2
1.2 MSP430F5529 LaunchPad核心板與擴展板 3
1.3 CCS集成開發(fā)環(huán)境 6
1.4 本章小結(jié) 8
第2章 LCD與電子墨水屏顯示模塊 9
2.1 LCD與電子墨水屏概述 9
2.2 LCD工作原理 9
2.3 FG12864A液晶顯示模塊 11
2.3.1 主要硬件構(gòu)成說明 11
2.3.2 外圍接口 13
2.3.3 指令說明 13
2.3.4 讀寫操作時序 15
2.4 FG12864A顯示字符、漢字與圖像程序設(shè)計 16
2.4.1 字模工具PCtoLCD2002的使用方法 16
2.4.2 FG12864A液晶屏顯示漢字的C程序設(shè)計 18
2.4.3 FG12864A液晶屏顯示圖片的C程序設(shè)計 22
2.5 電子墨水屏工作原理 23
2.6 電子墨水屏接口電路與顯示程序設(shè)計 25
2.7 基于電子墨水屏的電子臺歷設(shè)計 26
2.8 本章小結(jié) 29
第3章 基于MSP430F5529與LCD顯示模塊的電子系統(tǒng)設(shè)計作品案例 30
3.1 環(huán)境溫度實時記錄器設(shè)計 30
3.1.1 DS18B20溫度傳感器介紹 30
3.1.2 DS18B20傳感器測溫原理 30
3.1.3 程序框圖 32
3.1.4 部分程序代碼 33
3.2 顏色識別系統(tǒng)設(shè)計 34
3.2.1 顏色識別概述 35
3.2.2 顏色識別算法 35
3.2.3 TCS230硬件電路及接口設(shè)計 37
3.2.4 顏色識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 38
3.3 信號頻率計設(shè)計 40
3.4 數(shù)字氣壓計與高度測量系統(tǒng)設(shè)計 43
3.5 紙張計數(shù)顯示裝置設(shè)計 49
3.6 姿態(tài)顯示系統(tǒng)設(shè)計 53
3.7 SD卡數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計 59
3.8 紅外遙控?zé)o線鍵盤設(shè)計 61
3.9 無線遙控智能車設(shè)計 63
3.9.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 63
3.9.2 無線遙控智能小車發(fā)送端設(shè)計 64
3.9.3 無線遙控智能小車接收端設(shè)計 65
3.9.4 無線遙控智能小車發(fā)送端與接收端展示 66
3.10 本章小結(jié) 67
第4章 基于MSP430F5529與電子墨水屏顯示模塊的電子系統(tǒng)設(shè)計作品案例 68
4.1 無線公交站牌設(shè)計 68
4.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計圖 68
4.1.2 ESP8266 Wi-Fi模塊 68
4.1.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 69
4.1.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 70
4.1.5 無線公交站牌實物圖 72
4.2 無線電子標(biāo)簽設(shè)計 72
4.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 72
4.2.2 NodeMCU模塊 73
4.2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 73
4.2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 73
4.2.5 無線電子標(biāo)簽實物圖 74
4.3 電流檢測器與電機控制器設(shè)計 75
4.3.1 基于INA210的電流檢測器設(shè)計 75
4.3.2 基于DRV8837的電機控制器設(shè)計 78
4.4 音頻播放器設(shè)計 81
4.5 本章小結(jié) 82
第二部分 基于MSP432P401R設(shè)計電子系統(tǒng)實驗平臺 83
第5章 基于MSP432P401R的電子系統(tǒng)設(shè)計作品案例 83
5.1 數(shù)字時鐘設(shè)計 83
5.2 低功耗溫濕度計設(shè)計 86
5.3 直流電機與步進(jìn)電機控制器設(shè)計 88
5.4 DDS函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計 90
5.5 酒精濃度測試儀設(shè)計 91
5.6 超聲波測距儀設(shè)計 92
5.7 本章小結(jié) 94
第三部分 基于CC3220SF設(shè)計電子系統(tǒng)實驗平臺 95
第6章 基于CC3220SF LaunchXL的電子系統(tǒng)設(shè)計作品案例 95
6.1 CC3220SF LaunchXL核心板 95
6.1.1 硬件架構(gòu) 95
6.1.2 開發(fā)板接口與模塊 99
6.1.3 集成開發(fā)環(huán)境 106
6.2 遠(yuǎn)程智慧農(nóng)業(yè)環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 107
6.2.1 基于ECharts的可視化框架 107
6.2.2 開發(fā)板內(nèi)置HTTP服務(wù)器的配置與應(yīng)用 107
6.2.3 HTTP服務(wù)器配置與實現(xiàn) 109
6.2.4 遠(yuǎn)程智慧農(nóng)業(yè)環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試 113
6.3 Wi-Fi電源插座設(shè)計 114
6.3.1 固態(tài)繼電器及其驅(qū)動電路設(shè)計 114
6.3.2 開發(fā)板作為Wi-Fi接入點的配置 115
6.3.3 Wi-Fi電源插座系統(tǒng)的軟件設(shè)計 116
6.3.4 Wi-Fi電源插座系統(tǒng)總體設(shè)計 117
6.3.5 Wi-Fi電源插座系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試 118
6.4 遠(yuǎn)程電機控制系統(tǒng)設(shè)計 120
6.4.1 PWM信號的生成與控制原理 120
6.4.2 電機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 120
6.4.3 電機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 121
6.4.4 遠(yuǎn)程電機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試 122
6.5 遠(yuǎn)程窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計 123
6.5.1 系統(tǒng)設(shè)計概述 123
6.5.2 基于光敏傳感器與步進(jìn)電機的窗簾控制系統(tǒng)設(shè)計 124
6.5.3 遠(yuǎn)程窗簾控制系統(tǒng)實現(xiàn)與測試 126
6.6 老年人姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 128
6.6.1 系統(tǒng)設(shè)計概述 128
6.6.2 CC3220SF LaunchXL開發(fā)板姿態(tài)傳感器檢測模塊 128
6.6.3 跌倒檢測支持向量機算法模型的構(gòu)建 129
6.6.4 老年人姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試 131
6.7 本章小結(jié) 133
下 篇
第四部分 基于MSPM0G3507設(shè)計電子系統(tǒng)實驗平臺 136
第7章 MSPM0G3507 LaunchPad實驗板及人機交互擴展板 136
7.1 MSPM0G3507微處理器 136
7.2 MSPM0G3507 LaunchPad人機交互擴展板 137
7.3 本章小結(jié) 138
第8章 MSPM0G3507微處理器GPIO資源 139
8.1 MSPM0G3507微處理器外設(shè)接口概述 139
8.2 I/O端口的應(yīng)用 139
8.3 本章小結(jié) 147
第9章 MSPM0G3507微處理器中斷系統(tǒng) 148
9.1 中斷的基本概念 148
9.2 中斷應(yīng)用 149
9.3 本章小結(jié) 151
第10章 MSPM0G3507微處理器定時器 152
10.1 通用定時器（Timer_G） 152
10.2 高分辨率定時器（Timer_H） 160
10.3 高級控制定時器（Timer_A） 161
10.4 窗口看門狗定時器（WWDT） 163
10.5 實時時鐘（RTC） 169
10.6 本章小結(jié) 169
第11章 MSPM0G3507微處理器模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊 170
11.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換概述 170
11.2 MSPM0G3507微處理器ADC模塊介紹 171
11.3 MSPM0G3507微處理器ADC模塊應(yīng)用 171
11.4 ADC12模塊寄存器 174
11.5 本章小結(jié) 174
第12章 MSPM0G3507微處理器通用異步串行通信接口 175
12.1 通用異步串行通信接口概述 175
12.2 MSPM0G3507微處理器UART介紹 176
12.3 MSPM0G3507微處理器UART應(yīng)用 177
12.4 本章小結(jié) 181
第13章 MSPM0G3507微處理器I2C接口與OLED顯示 182
13.1 OLED的工作原理 182
13.2 OLED顯示模塊 182
13.3 OLED顯示字符、漢字與圖像程序設(shè)計 184
13.4 本章小結(jié) 195
第14章 MSPM0G3507微處理器熱敏與光敏傳感器實驗設(shè)計案例 196
14.1 OLED顯示環(huán)境溫度實驗 196
14.2 OLED顯示環(huán)境光強實驗 199
14.3 本章小結(jié) 202
第15章 基于MSPM0G3507微處理器的電子系統(tǒng)設(shè)計作品案例 203
15.1 CC2530 ZigBee無線模塊 203
15.2 無線遙控智能小車發(fā)送端設(shè)計 205
15.2.1 發(fā)送端硬件設(shè)計 205
15.2.2 發(fā)送端軟件設(shè)計 205
15.2.3 發(fā)送端功能實現(xiàn)與調(diào)試 207
15.3 無線遙控智能小車接收端設(shè)計與實現(xiàn) 207
15.3.1 接收端硬件設(shè)計 207
15.3.2 接收端軟件設(shè)計 208
15.3.3 接收端功能實現(xiàn)與調(diào)試 209
15.4 無線遙控模型飛機遙控器設(shè)計 210
15.4.1 CCSv12軟件開發(fā)平臺與MSPM0SDK開發(fā)環(huán)境 210
15.4.2 初始化程序設(shè)計 211
15.4.3 搖桿控制程序設(shè)計 211
15.4.4 OLED顯示程序設(shè)計 211
15.4.5 按鍵處理程序設(shè)計 212
15.4.6 CC2530數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計 212
15.4.7 遙控器硬件設(shè)計 212
15.4.8 遙控器Modbus通信協(xié)議設(shè)計 213
15.4.9 飛行控制功能實現(xiàn)與調(diào)試 214
15.4.10 中立點微調(diào)功能實現(xiàn)與調(diào)試 216
15.5 無線遙控模型飛機接收機設(shè)計 216
15.5.1 NMOS電機驅(qū)動器與固定翼電機 216
15.5.2 鋰電池與電源管理模塊 217
15.5.3 接收機程序設(shè)計 218
15.5.4 接收機Modbus通信協(xié)議設(shè)計 219
15.5.5 PWM信號產(chǎn)生與NMOS管電機驅(qū)動程序設(shè)計 220
15.5.6 收發(fā)端信道匹配功能實現(xiàn)與調(diào)試 220
15.5.7 接收機數(shù)據(jù)幀解析功能實現(xiàn)與調(diào)試 221
15.5.8 飛行姿態(tài)控制功能實現(xiàn)與調(diào)試 222
15.6 本章小結(jié) 223
參考文獻(xiàn) 224
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