基于MSP430的太阳能热水器上水控制器V10.1

2008年11月05日 11:11    MSP430
关键词: 太阳能热水器 , MSP430 , 上水控制器
原程序中在TACTL中都使用了TACLR清除TAR计数,但此方式是错误的,它同时置位了分频等参数,应改为TAR=0的方式,在阀门动作开始时使用,以使每次阀门动作时间准确。 基本测试完成的程序代码: /******************************************************************** * * * 太阳能热水器自动上水控制 * * V10.1 * * yajou 2008-09-25 * ********************************************************************* 更新内容: * 1. DS18B20的CRC校验; * 2. 增基本定时器定时1s,每5秒采集显示温度数据 * 3. P1.2中断进行电源电压判断 * 4. V10.0 增加在V3.4版的太阳能热水器阀控功能 * 5. V10.1 开关阀动作前先判断阀门状态 * ********************************************************************* <<>> * P1.2: 欠压判断 * P1.6: 上水按键 * P1.7: 停止按键 * P2.0: DS18B20温度信号线 * P2.2: 开阀到位 * P2.3: 关阀到位 * P6.3: Beep 完成一个操作后鸣叫,错误连叫3声 * P6.7: LED 上水开阀时长亮,开阀完成上水时瞬闪(长时间灭,瞬间亮),* 水满后关阀时长亮,结束后灭。 * ********************************************************************/ #include //系统文件夹内找 #include "main.h" //当前文件夹内找 int main(void) { Sys_Init(); //DS18B20初始化,开始温度转换--------- while(Ds18b20_Init() && (--i) ); //2008.10.14修改:&改为&& Ds18b20_WriteByte(SkipROM); Ds18b20_WriteByte(Convert); Delayms(900); //ReleaseDQ(); //寄生电源时要拉高DQ //------------------------------------ while(1) { if(enable_tmptest) { enable_tmptest = 0; if(TempCal(&wendu_fuhao, &wendu_zhensu, &wendu_yusu)) i_tmp++; //测温错误计次加1 else i_tmp = 0; } Display(); LPM3; //进入低功耗模式n,n:0~4。 } } /******************************************************** * Display * ********************************************************/ void Display(void) { uchar temp_wendu_zhensu; if(wendu_fuhao) LCDMEM[0] = digit[10]; //显示"-" else LCDMEM[0] = digit[12]; //不显示 LCDMEM[3] = digit[wendu_zhensu%10]; LCDMEM[3] |= 0x10; //小数点 temp_wendu_zhensu = wendu_zhensu / 10; LCDMEM[2] = digit[temp_wendu_zhensu%10]; LCDMEM[1] = digit[temp_wendu_zhensu/10]; LCDMEM[4] = (digit[wendu_yusu/10] & 0x0f)<<4; //取低位放在高位,低位为标志符 LCDMEM[5] = (digit[wendu_yusu/10] & 0xf0)>>4; //取高位放在低位 LCDMEM[5] |= (digit[wendu_yusu%10] & 0x0f)<<4; LCDMEM[6] = (digit[wendu_yusu%10] & 0xf0)>>4; if(enable_famenoperate == 0) LCDMEM[2] |= BIT4 ; //显示"阀门关" else LCDMEM[2] &= ~BIT4 ;//不显示"阀门关" if(i_tmp > 5) { i_tmp = 5; LCDMEM[5] |= BIT0; //显示"插卡错" } } /***************************************************************************** * SYS初始化 * *****************************************************************************/ void Sys_Init(void) { WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog timer /*时钟初始化 //MCLK:2031616Hz*/ FLL_CTL0 |= XCAP14PF; // Configure load caps SCFI0 |= FN_2; //频率范围 SCFQCTL =30; //N,如不设置默认=31 SCFI0 |= FLLD_2; //D=2,PUC后的默认值=2 //FLL_CTL1 |= FLL_DIV_4; //4分频,P1.5输出:f=32768/4 FLL_CTL0 |= DCOPLUS;//在MCLK前分频 f=D*(N+1)*faclk,2*(30+1)*32768=2031616Hz /*LCD初始化*/ LCDCTL = LCDON + LCD4MUX + LCDP0; // STK LCD 4Mux, S0-S15 BTCTL = BTFRFQ1; // STK LCD freq, 基本定时器输出fLCD=fACLK/64 P5SEL = 0xFC; // Common and Rxx all selected,公共极和 Rxx 选择 for(i=0;i<12;i++) //清显示 LCDMEM = digit[12]; _EINT(); //打开全局中断控制,若不需要打开,可以屏蔽本句 /*基本定时器初始化*/ IE2 |= BTIE; //打开基本定时器中断 BTCTL |= BTDIV + BTIP1+ BTIP2; // 1s interrupt /*外部中断初始化*/ P1IES = BIT2 + BIT6 + BIT7; //P1.2,P1.6,P1.7中断为1->0 P2IES = BIT2 + BIT3; //P2.2,P2.3中断为1->0 P1IE = BIT2 + BIT6 + BIT7; //允许P1.2,P1.6中断,P1.7中断,欠压-开阀-关阀 P2IE = BIT2 + BIT3; //允许P2.2,P2.3中断,开阀到位-关阀到位 /*定时器A初始化*/ TACTL = TASSEL0 + TACLR +ID0; //时钟用ACLK, clear TAR,二分频 TACTL |= MC0; //选择模式,Up to CCR0 // TACTL |= TAIE; //Timer_A interrupt enable,这句不能加,加了运行出错 CCTL0 &= ~CCIE; //禁止CCR0 interrupt,开关阀中断中打开 CCR0 = 65535; //预置值,二分频后定时为4s /*端口初始化*/ P6DIR |= BIT3 + BIT4 + BIT5 + BIT7;//蜂鸣器+阀门控制信号P6.4&P6.5+LED P6OUT = 0x00; TingZhi();//阀门初始化为停 } /***************************************************************************** 基本定时器中断函数 * *****************************************************************************/ #pragma vector=BASICTIMER_VECTOR __interrupt void BasTimer() { static uchar times; if(enable_guanfajishi) //开阀上水后进行关阀延时计时,以防溢水信号失效 { n_guanfa++; if(n_guanfa > 15) //(>3600)1h后 { LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。 enable_guanfajishi = 0; n_guanfa = 0; Guanfa(); //关阀门 TAR = 0; //Timer_A 清除原计时 CCTL0 = CCIE; //允许CCR0 interrupt Ledon(); //开LED enable_famenoperate = 2; //阀门状态为关动作中 enable_LED = 0; //关瞬闪 } } if(enable_LED) //瞬闪LED:开阀停止后打开此瞬闪,关阀信号中断时关闭此瞬闪 { Ledon(); Delayms(20); Ledoff(); } times++; if(times > time_yanshi) { times = 0; enable_tmptest = 1; //允许温度测试 LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。 } } /***************************************************************************** 定时器A中断函数 * 中断源:CC0 * *****************************************************************************/ #pragma vector=TIMERA0_VECTOR //定时4s,防止阀门到位信号失效 __interrupt void TimerA0() { CCTL0 &= ~CCIE; //禁止CCR0 interrupt CCR0 = 65535; //预置值,4s LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。 TingZhi(); //阀门动作停止 if(enable_famenoperate == 3) //判断之前是开阀还是关阀动作 { //之前为开阀 enable_famenoperate = 1;//阀门状态为开 enable_LED = 1; //开瞬闪 } else if(enable_famenoperate == 2) { //之前为关阀 enable_famenoperate = 0;//阀门状为关 } } /***************************************************************************** 端口1中断函数 * 多中断中断源:P1IFG.0~P1IFG7 * 进入中断后应首先判断中断源,退出中断前应清除中断标志,否则将再次引发中断 * *****************************************************************************/ #pragma vector=PORT1_VECTOR __interrupt void Port1() { if((P1IFG&BIT2) == BIT2) //处理P1IN.2中断 { P1IFG &= ~BIT2; //清除中断标志 P1IES ^= BIT2; //P1.2中断为0->1和1->0切换 P1DIR&=~BIT2; //P1.2为输入方式 if(P1IN&BIT2 ) //判断P1.2电平高低 { LCDMEM[0] &= ~BIT4; IE2 |= BTIE;//打开基本定时器中断 } else { LCDMEM[0] |= BIT4 ; //显示"换电池" IE2 &= ~BTIE; //关闭基本定时器中断 } } else if((P1IFG&BIT6) ==BIT6) //处理P1IN.6中断,开阀上水 { P1IFG &= ~BIT6; //清除中断标志 //在此先判断阀门状态,如为关才开阀 if((P2IN&BIT2 == BIT2) && ~(P2IN&BIT3)) //P2.2开阀到位线为1,P2.3关阀到位线为0,关阀状态 { if(wendu_zhensu < 20) { LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。 Kaifa(); //开阀 TAR = 0; //Timer_A 清除原计时 CCTL0 = CCIE; //允许CCR0 interrupt Ledon(); //亮LED enable_famenoperate = 3; //阀门状态为开动作中 enable_guanfajishi = 1; //开阀上水后进行关阀延时计时,以防溢水信号失效 }else { for(i = 0; i < 3; i++) //温度高不能上水,鸣叫3声 { BeepOn(); //要先退出LPM3吗??? Delayms(100); BeepOff(); Delayms(100); } } } } else if((P1IFG&BIT7) ==BIT7) //处理P1IN.7中断,关阀 { P1IFG &= ~BIT7; //清除中断标志 //在此先判断阀门状态,如为开才关阀 if((~P2IN&BIT2) && (P2IN&BIT3 == BIT3)) //P2.2开阀到位线为0,P2.3关阀到位线为1,开阀状态 { LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。 Guanfa(); //关阀 TAR = 0;//Timer_A 清除原计时 CCTL0 = CCIE; //允许CCR0 interrupt Ledon(); //开LED enable_famenoperate = 2; //阀门状态为关动作中 enable_guanfajishi = 0; //关闭关阀延时计时 n_guanfa = 0; //关阀延时计时清零 enable_LED = 0; //关瞬闪 } } } /***************************************************************************** 端口2中断函数 * *****************************************************************************/ #pragma vector=PORT2_VECTOR __interrupt void Port2() { LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽 CCTL0 &= ~CCIE; //禁止CCR0 interrupt CCR0 = 65535; //预置值,4s if((P2IFG&BIT2) == BIT2) //处理P2IN.2中断,开阀到位 { P2IFG &= ~BIT2; //清除中断标志 TingZhi(); enable_famenoperate = 1;//阀门状态为开 enable_LED = 1; //开瞬闪 } else if((P2IFG&BIT3) == BIT3)//处理P2IN.3中断,关阀到位 { P2IFG &= ~BIT3; //清除中断标志 TingZhi(); enable_famenoperate = 0;//阀门状为关 } } /******************************************************** * DS18B20初始化 * ********************************************************/ uchar Ds18b20_Init(void) //存在返0,否则返1 { uchar temp = 1; uchar uttime = ReDetectTime; //超时时间 while(outtime-- && temp) { IoOut_DQ(); Delayms(2); //2ms ReleaseDQ(); Delayus(2); PullDownDQ(); Delayus(600); //614us(480-960) ReleaseDQ(); Delayus(70); //73us(>60) IoIn_DQ(); temp = ReadDQ(); Delayus(500); //us } return temp; } /******************************************************** * 写bit2DS18B20 * ********************************************************/ void Ds18b20_WriteBit(uchar bitdata) { IoOut_DQ(); if(bitdata) { PullDownDQ(); Delayus(2); //2us(>1us) ReleaseDQ(); //(上述1-15) Delayus(85); //86us(45- x,总时间>60) }else { PullDownDQ(); Delayus(85); //86us(60-120) } ReleaseDQ(); Delayus(2); //2us(>1us) } /******************************************************** * 写Byte DS18B20 * ********************************************************/ void Ds18b20_WriteByte(uchar chrdata) { uchar ii; for(ii = 0; ii < 8; ii++) { Ds18b20_WriteBit(chrdata & 0x01); chrdata >>= 1; } } /******************************************************** * 写 DS18B20 * ********************************************************/ //void Ds18b20_Write(uchar *p_readdata, uchar bytes) //{ // while(bytes--) // { // Ds18b20_WriteByte(*p_readdata); // p_readdata++; // } //} /******************************************************** * 读bit From DS18B20 * ********************************************************/ uchar Ds18b20_ReadBit(void) { uchar bitdata; IoOut_DQ(); PullDownDQ(); Delayus(2); //2us( >1us) ReleaseDQ(); Delayus(8); //8us( <15us) IoIn_DQ(); bitdata = ReadDQ(); Delayus(85); //85us(上述总时间要>60us) return bitdata; } /******************************************************** * 读Byte DS18B20 * ********************************************************/ uchar Ds18b20_ReadByte(void) { uchar ii,chardata; for(ii = 0; ii < 8; ii++) { chardata >>= 1; if(Ds18b20_ReadBit()) chardata |= 0x80; } return chardata; } /******************************************************** * 读 DS18B20 ROM * ********************************************************/ //bit Ds18b20_ReadRom(uchar *p_readdata) //成功返0,失败返1 //{ // uchar ii = 8; // if(Ds18b20_Init()) return 1; // Ds18b20_WriteByte(ReadROM); // while(ii--) // { // *p_readdata = Ds18b20_ReadByte(); // p_readdata++; // } // return 0; //} /******************************************************** * 读 DS18B20 EE * ********************************************************/ uchar Ds18b20_ReadEE(uchar *p_readdata) //成功返0,失败返1 { uchar ii = 9; if(Ds18b20_Init()) return 1; Delayus(1); Ds18b20_WriteByte(SkipROM); Delayus(1); Ds18b20_WriteByte(ReadScr); Delayus(1); while(ii--) { *p_readdata = Ds18b20_ReadByte(); p_readdata++; } return 0; } /******************************************************** * 温度采集计算 * ********************************************************/ uchar TempCal(uchar *p_fuhao,uchar*p_wendu_zhensu,uchar *p_wendu_yusu) //成功返0,失败返1 (温度范围-55 --- +128) { uchar temp[9],ii,crc_data = 0; uint tmp = 0; uchar tmp_ys = 0; *p_fuhao = 0; //读暂存器和CRC值----------------------- if(Ds18b20_ReadEE(temp)) return 1; //CRC校验------------------------------ for(ii = 0; ii < 9; ii++) crc_data = CrcTable[crc_data^temp[ii]]; if(crc_data == 0) { tmp = temp[1]; // tmp <<= 8; // tmp |= temp[0]; //组成温度的两字节合并 //温度正负数处理----------------------- if(temp[1] >>= 4) //温度为负 { tmp = ~tmp + 1; *p_fuhao = 1; //返回值,1为负0为正 } //温度计算----------------------------- tmp_ys =tmp % 16; //取十进制温度的余数 tmp_ys = (tmp_ys * 10) / 16; //十进制温度的小数*10(取小数点后一位) *p_wendu_zhensu = tmp / 16; *p_wendu_yusu = tmp_ys; } //开始温度转换------------------------- while(Ds18b20_Init() & (--ii) ); Ds18b20_WriteByte(SkipROM); Ds18b20_WriteByte(Convert); return 0; } /******************************************************** * 阀门动作停止 * ********************************************************/ void TingZhi(void) { TingZ(); Ledoff(); BeepOn(); Delayms(100); BeepOff(); } 头文件main.h /******************************************************** * 命令字定义 * ********************************************************/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /***精确定时方法*****/ #define CPU_F ((double)2031616) //8000000为 MCLK=8MHZ的意思* #define Delayus(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0)) #define Delayms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0)) /***调用此程序时实参必是数字,而不能使用变量作为实参。 Delayus(1); //这是产生1微秒的延时 Delayms(1); //这是产生1毫秒的延时 Delayus(3.5); //延时3.5毫秒,还是可以这样呢 Delayms(3.5); //延时3.5毫秒…是不是很实用? ***精确定时方法*****/ //设置重复检测次次数,超出次数则超时 #define ReDetectTime 20 /***ds18b20命令***/ #define SkipROM 0xCC #define MatchROM 0x55 #define ReadROM 0x33 #define SearchROM 0xF0 #define AlARMSearch 0xEC #define Convert 0x44 #define WriteScr 0x4E #define ReadScr 0xBE #define CopyScr 0x48 #define RecallEE 0xB8 #define ReadPower 0xB4 /***P2.0接DS18B20的DQ,//P2.1为DQ的上拉电源***/ #define ReleaseDQ() P2OUT |= BIT0 //上拉/释放总线 #define PullDownDQ() P2OUT &= ~BIT0 //下拉总线 //#define vcc() P2OUT |= BIT1 #define ReadDQ() P2IN&BIT0 #define IoIn_DQ() P2DIR&=~BIT0 #define IoOut_DQ() P2DIR|=BIT0 #define time_yanshi 5 //每5秒采集并显示温度 /***开关阀门控制部分***/ #define Ledon() P6OUT |= BIT7 //点亮批示灯P6.7 #define Ledoff() P6OUT &= ~BIT7 //熄灭批示灯P6.7 #define BeepOn() P6OUT |= BIT3 //蜂鸣器on,开关阀结束时鸣叫提示P6.3 #define BeepOff() P6OUT &= ~BIT3 //蜂鸣器off //#define KF0() P6OUT &= ~BIT4 //开阀IO输出为0 P6.4 //#define KF1() P6OUT |= BIT4 //开阀IO输出为1 //#define GF0() P6OUT &= ~BIT5 //关阀0 P6.5 //#define GF1() P6OUT |= BIT5 //关阀1 #define Kaifa() P6OUT |= BIT46OUT &= ~BIT5 //开阀 #define Guanfa() P6OUT &= ~BIT46OUT |= BIT5 //关阀 #define TingZ() P6OUT &= ~BIT46OUT &= ~BIT5 //停止 //#define KFdw (P2IN & BIT2)>>2 //开阀到位P2.2 //#define GFdw (P2IN & BIT3)>>3 //关阀到位P2.3 /******************************************************** * 函数 * ********************************************************/ void Display(void); //显示 void Sys_Init(void); //系统初始化 uchar Ds18b20_Init(void); //DS18B20初始化,存在返0,否则返1 void Ds18b20_WriteBit(uchar bitdata); //写bit2DS18B20 void Ds18b20_WriteByte(uchar chrdata); //写Byte DS18B20 void Ds18b20_Write(uchar *p_readdata, uchar bytes); //写 DS18B20 uchar Ds18b20_ReadBit(void); //读bit From DS18B20 uchar Ds18b20_ReadByte(void); //读Byte DS18B20 uchar Ds18b20_ReadRom(uchar *p_readdata); //读 DS18B20 ROM:成功返0,失败返1 uchar Ds18b20_ReadEE(uchar *p_readdata); //读 DS18B20 EE :成功返0,失败返1 uchar TempCal(uchar *p_fuhao,uchar*p_wendu_zhensu,uchar *p_wendu_yusu); //成功返0,失败返1 (温度范围-55 --- +128) //void Kaifa(void); //void Guanfa(void); //void TingZ(void); void TingZhi(void); /******************************************************** * 变量 * ********************************************************/ uchar wendu_zhensu = 0; uchar wendu_yusu = 0; uchar wendu_fuhao = 0; uchar i,i_tmp; //i_tmp:测温错误计次 uchar enable_tmptest = 1; //允许温度测试 1允许,0禁止 const uchar digit[13]= { 0xAF, // "0" LCD segments a+b+c+d+e+f 0xA0, // "1" b+c 0xCB, // "2" a+b+g+e+d 0xE9, // "3" a+b+c+d+g 0xE4, // "4" b+c+f+g 0x6D, // "5" a+c+d+f+g 0x6F, // "6" a+c+d+e+f+g 0xA8, // "7" a+b+c 0xEF, // "8" a+b+c+d+e+f+g 0xED, // "9" a+b+c+d+f+g 0x40, // "-" 0x4f, // "E" 0x00 /* 不显示 */ }; const uchar CrcTable [256]={ 0, 94, 188, 226, 97, 63, 221, 131, 194, 156, 126, 32, 163, 253, 31, 65, 157, 195, 33, 127, 252, 162, 64, 30, 95, 1, 227, 189, 62, 96, 130, 220, 35, 125, 159, 193, 66, 28, 254, 160, 225, 191, 93, 3, 128, 222, 60, 98, 190, 224, 2, 92, 223, 129, 99, 61, 124, 34, 192, 158, 29, 67, 161, 255, 70, 24, 250, 164, 39, 121, 155, 197, 132, 218, 56, 102, 229, 187, 89, 7, 219, 133, 103, 57, 186, 228, 6, 88, 25, 71, 165, 251, 120, 38, 196, 154, 101, 59, 217, 135, 4, 90, 184, 230, 167, 249, 27, 69, 198, 152, 122, 36, 248, 166, 68, 26, 153, 199, 37, 123, 58, 100, 134, 216, 91, 5, 231, 185, 140, 210, 48, 110, 237, 179, 81, 15, 78, 16, 242, 172, 47, 113, 147, 205, 17, 79, 173, 243, 112, 46, 204, 146, 211, 141, 111, 49, 178, 236, 14, 80, 175, 241, 19, 77, 206, 144, 114, 44, 109, 51, 209, 143, 12, 82, 176, 238, 50, 108, 142, 208, 83, 13, 239, 177, 240, 174, 76, 18, 145, 207, 45, 115, 202, 148, 118, 40, 171, 245, 23, 73, 8, 86, 180, 234, 105, 55, 213, 139, 87, 9, 235, 181, 54, 104, 138, 212, 149, 203, 41, 119, 244, 170, 72, 22, 233, 183, 85, 11, 136, 214, 52, 106, 43, 117, 151, 201, 74, 20, 246, 168, 116, 42, 200, 150, 21, 75, 169, 247, 182, 232, 10, 84, 215, 137, 107, 53}; //开关阀门控制部分 uchar enable_famenoperate = 0; //阀门操作状态,0为关,1为开,2为关阀动作中,3为开阀动作中 uchar enable_LED; //LED瞬闪允许标志 uchar enable_guanfajishi; //标志位:开阀上水后进行关阀延时计时,以防溢水信号失效 uint n_guanfa; //关阀延时计时
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