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完成的工作 我以选题二为任务目标 - 经过自学，基本了解了MSP430G2553芯片的结构、外设模块，加上之前利用CCS软件给MSP430单片机烧制过程序，已基本了解CCS编程基本知识。
- 掌握了利用AD软件绘制原理图的基本步骤，并能根据原理图绘制PCB图，其中的布局布线原则能好好遵守。
- 制板到手后通过对贴片元器件的焊接，大大提高了焊接的能力，能保证不虚焊、焊反等问题并具有一定的美观性。
- 通过查阅资料加上自己的改进完成了代码的调试，最后的温度采集和控制系统能实现利用OLED显示实时温度和供电电压，并能输出PWM波控制电机运转，温度越高PWM波占空比越高电机转得越快。
二、系统设计 2.1 硬件设计 2.1.1 硬件系统方案框图及介绍 
包含六大模块，分别是：DS18B20，实现对温度的采集； AMS1117，稳压芯片组成电源部分； OLED,将采集的信息显示在屏幕上； L9110S，驱动电机运转； MAX3232，实现RS-232性能，搭配四个0.1uF的电容组成电池供电设备。 MSP430G2553,整个系统的CPU； 2.1.2MSP430G2553单片机的特点 ? 低电源电压范围：1.8V 至 3.6V ? 超低功耗 – 运行模式：230μA（在 1MHz 频率和 2.2V 电压条件下） – 待机模式：0.5μA – 关闭模式（RAM 保持）：0.1μA ? 5 种节能模式 ? 可在不到 1μs 的时间里超快速地从待机模式唤醒 ? 16 位精简指令集 (RISC) 架构，62.5ns 指令周期时间 ? 基本时钟模块配置 – 具有四种校准频率并高达 16MHz 的内部频率 – 内部超低功耗低频 (LF) 振荡器 – 32kHz 晶振 – 外部数字时钟源 ? 两个 16 位 Timer_A，分别具有三个捕获/比较寄存器 ? 多达 24 个支持触摸感测的 I/O 引脚 2.1.3MSP430G2553单片机管脚作用 2.1.4原理图设计主要规范 1、元件编号以设计图为准，不要修改元件的原始编号 2、以设计模块为单元进行绘制，完整的单元模块内元件用导线连接 3、功能模块之间用网络标号连接 4、重要器件的管脚与PDF文档一致 5、特殊器件的原理图库制作要简洁且能说明问题 6、引出所需的各种接口如电源接口、测试接口、下载接口等，功能模块之间添加跳线为模块测试用 7、有极性区分的两引脚器件连接注意正负如极性电容、数码管（共阳共阴要实测）等，三引脚器件连接注意引脚功能排列顺序如电位器、三极管、集成稳压电源芯片等。 8、电阻、二极管等在原理图库中的符号直接修改成小一些的符号（以10mil为单位合理缩小）。 9、以A4大小绘图，尽量紧促 10、自制封装器件的单位用公制mm。 11、元件外围边框为元件焊接放置时的垂直投影 12、元件的丝印层不要覆盖至焊盘 13、焊盘孔径大小较管脚尺寸（方形引脚器件应测量对角尺寸）大0.2~0.3mm，具体值视具体器件而定，优先采用0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm等尺寸 14、焊盘的外径应为大于等于焊盘孔径的2倍 15、自制元件封装的命名：元件编号—安装方式（默认为立式安装可不做标注，卧式安装时标W） 16、常用元件可参考原库封装 17、特殊元件封装的参考点设置以PCB板的装配图尺寸标注的参考点为准 18、有极性区分的两引脚器件1脚为正，三引脚器件连接注意引脚排列与功能一致（尤其注意三极管的管脚与原理图及手册要对应） 2.1.5 系统原理图及各部分介绍 温度采集模块 供电模块 驱动电机模块 电池充电模块 系统CPU OLED显示模块 2.1.6 PCB设计主要规范和PCB图 （1）不同电压等级电源应该隔离，电源走线不应交叉。 （2）走线采用 45°拐角或圆弧拐角，不允许有尖角形式的拐角。 （3）PCB走线直接连接到焊盘的中心，与焊盘连接的导线宽度不允许超过焊盘外径的大小。 （4）高频信号线的线宽不小于 20mil，外部用地线环绕，与其他地线隔离。 （5）干扰源（DC/DC 变换器、晶振、变压器等）底部不要布线，以免干扰。 （6）尽可能加粗电源线和地线，在空间允许的情况下，电源线的宽度不小于 50mil。 （7）低电压、低电流信号线宽 9～30mil，空间允许的情况下尽可能加粗。 （8）信号线之间的间距应该大于 10mil，电源线之间间距应该大于 20mil。 （9）大电流信号线线宽应该大于 40mil，间距应该大于 30mil。 （10）过孔最小尺寸优选外径 40mil，内径 28mil。在顶层和底层之间用导线连接时，优选焊盘。 （11）不允许在内电层上布置信号线。 （12）内电层不同区域之间的间隔宽度不小于 40mil。 （13）在绘制边界时，尽量不要让边界线通过所要连接到的区域的焊盘。 （14）在顶层和底层铺设敷铜，建议设置线宽值大于网格宽度，完全覆盖空余空间，且不留有死铜，同时与其他线路保持 30mil（0.762mm）以上间距（可以在敷铜前设置安全间距，敷铜完毕后改回原有安全间距值）。 （15）在布线完毕后对焊盘作泪滴处理。 （16）金属壳器件和模块外部接地。 （17）放置安装用和焊接用焊盘。 （18）DRC 检查无误。 2.1.7原理图和PCB设计软件 （1）原理图编译时，提示Net has no driving source 一是将对应元件的管脚类型修改为对应的类型；（如果是input、output等，表示进行电气规则检查，需要将相连接的关联元件的管脚类型都进行相应设置，比如：这儿5脚是input，则和它连接的部分可调整为output；如果是passive类型，则表示不需要进行电气规则检测。） 第二个方法是：点击“放置——指示——没有ERC”，这儿，没有ERC即表示不就行电气规则检查，然后，在告警的相应点处放置一个No ERC即可 （2）原理图编译时，提示Floating Net Label...at... 网络标号悬浮，没有连接 （3）画完原理图的时候一定要让所有的元件都有封装，否则导PCB的时候会找不到元件 （4）若发现图不正确，一定要先改原理图，再用原理图更PCB. （5）PCB原件移动提示绿色报错问题 可能的原因：1、不符合DRC规则，比如原件之间距离过近 2、右下角ROOM没有删除 2.1.8 焊接电路板注意事项 1、选择合适的焊接温度 电烙铁的焊接温度过高或者过低，都容易造成焊接不良。 2、焊接元器件遵循从小到大的原则 焊接元器件要先焊接小，再焊接大。 3、注意极性反向 像一些电容、电阻、二极管和三极管，是有极性方向的，在焊接时要避免接反。 4、锡不易过多 焊接时要确保焊点的周围都有锡，防止虚焊，但并不是锡越多越好，当焊点的锡量层锥形即是最好的。电路板焊接时还要注意通风，可以选择配备一个抽风机，防止焊接时产生的气体吸入人体，对人体造成伤害。 2.2 软件设计 2.2.1 软件设计流程 
测温函数
#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#include<msp430g2553.h>
#define DQ_OUT P2DIR|=BIT1
#define DQ_IN P2DIR&=~BIT1
#define DQ_H P2OUT|=BIT1
#define DQ_L P2OUT&=~BIT1
#define DQ_READ (P2IN&BIT1)
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
float readtemperature(void);
#endif //__DS18B20_H
OLED显示函数
#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H
#include <msp430.h>
#include <intrinsics.h>
#define u8 unsigned char
#define u32 unsigned int
#define OLED_CMD 0 //写命令
#define OLED_DATA 1 //写数据
#define Set_Bit(val, bitn) (val |= (/*1 <<*/(bitn)))
#define Clr_Bit(val, bitn) (val &= ~(/*1<<*/(bitn)))
#define Get_Bit(val, bitn) (val & (1<<(bitn)) )
//----------------------------------------------------------------------------------
//OLED SSD1306 SPI 时钟D0
//#define OLED_SSD1306_SCLK_DIR (P1DIR)
//#define OLED_SSD1306_SCLK_OUT (P1OUT)
#define OLED_SSD1306_SCLK_PIN_NUM (BIT7)
#define OLED_SSD1306_SCLK_IO_INIT (Set_Bit(P3DIR,OLED_SSD1306_SCLK_PIN_NUM))
#define OLED_SCLK_Set() (Set_Bit(P3OUT,OLED_SSD1306_SCLK_PIN_NUM))
#define OLED_SCLK_Clr() (Clr_Bit(P3OUT,OLED_SSD1306_SCLK_PIN_NUM))
//----------------------------------------------------------------------------------
//OLED SSD1306 SPI 数据D1
//#define OLED_SSD1306_SDIN_DIR (P1DIR)
//#define OLED_SSD1306_SDIN_OUT (P1OUT)
#define OLED_SSD1306_SDIN_PIN_NUM (BIT7)
#define OLED_SSD1306_SDIN_IO_INIT (Set_Bit(P1DIR,OLED_SSD1306_SDIN_PIN_NUM))
#define OLED_SDIN_Set() (Set_Bit(P1OUT,OLED_SSD1306_SDIN_PIN_NUM))
#define OLED_SDIN_Clr() (Clr_Bit(P1OUT,OLED_SSD1306_SDIN_PIN_NUM))
//----------------------------------------------------------------------------------
//OLED SSD1306 数据/命令DC
//#define OLED_SSD1306_DC_DIR (P1DIR)
//#define OLED_SSD1306_DC_OUT (P1OUT)
#define OLED_SSD1306_DC_PIN_NUM (BIT5)
#define OLED_SSD1306_DC_IO_INIT (Set_Bit(P2DIR,OLED_SSD1306_DC_PIN_NUM))
#define OLED_DC_Set() (Set_Bit(P2OUT,OLED_SSD1306_DC_PIN_NUM))
#define OLED_DC_Clr() (Clr_Bit(P2OUT,OLED_SSD1306_DC_PIN_NUM))
//----------------------------------------------------------------------------------
//OLED SSD1306 片选CS
//#define OLED_SSD1306_CE_DIR (P1DIR)
//#define OLED_SSD1306_CE_OUT (P1OUT)
#define OLED_SSD1306_CE_PIN_NUM (BIT3)
#define OLED_SSD1306_CE_IO_INIT (Set_Bit(P2DIR,OLED_SSD1306_CE_PIN_NUM))
#define OLED_CS_Set() (Set_Bit(P2OUT,OLED_SSD1306_CE_PIN_NUM))
#define OLED_CS_Clr() (Clr_Bit(P2OUT,OLED_SSD1306_CE_PIN_NUM))
//----------------------------------------------------------------------------------
//OLED SSD1306 复位/RES
//#define OLED_SSD1306_RST_DIR (P1DIR)
//#define OLED_SSD1306_RST_OUT (P1OUT)
#define OLED_SSD1306_RST_PIN_NUM (BIT4)
#define OLED_SSD1306_RST_IO_INIT (Set_Bit(P2DIR,OLED_SSD1306_RST_PIN_NUM))
#define OLED_RST_Set() (Set_Bit(P2OUT,OLED_SSD1306_RST_PIN_NUM))
#define OLED_RST_Clr() (Clr_Bit(P2OUT,OLED_SSD1306_RST_PIN_NUM))
#define SIZE 16
#define XLevelL 0x02
#define XLevelH 0x10
#define Max_Column 128
#define Max_Row 64
#define Brightness 0xFF
#define X_WIDTH 128
#define Y_WIDTH 64
//-----------------OLED端口定义----------------
void delay_ms(unsigned int ms);
//OLED控制用函数
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd);
void OLED_Display_On(void);
void OLED_Display_Off(void);
void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t);
void OLED_Fill(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 dot);
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr);
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size2);
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y, u8 *p);
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y);
void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no);
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[]);
#endif
测电压函数
void ADC_unit()
{
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // stop watchdog timer
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /* Stop WDT */
ADC10CTL1 |= CONSEQ_2; //单通道重复采样模式
ADC10CTL0 |= SREF_1+REFON+REF2_5V;//选择内部参考源 2.5V，打开基准源
ADC10CTL0 |= ADC10SHT_3+MSC; //过采样率设置为 64 个采样周期，打开 AD 转换
ADC10CTL1|= ADC10SSEL_1+ADC10DIV_1+SHS_0; //ACLK2 分 频 为 采 样 时 钟 ， 用ADC10SC 触发采集
ADC10CTL1 |=INCH_3; //选择通道 A3
ADC10CTL0 |= ADC10ON; //开启 ADC10
ADC10AE0 |= BIT3; //开启外部通道 A3
}
void readvoltage()
{
Voltage=0;
int i=0;
ADC10_Result=0;
for(;i<20;i++)
{
ADC10CTL0 |=ENC+ADC10SC; //开始转换
//while((ADC10CTL0 &ADC10IFG)==0); //等待 ADC10IFG 标志变高（转换完成）
ADC10_Result+=ADC10MEM; //读取采样结果
}
ADC10_Result= ADC10_Result/20;
Voltage=(ADC10_Result*2.5*4)/1023;
}
PWM波输出函数
void sys_Clock_Init() //时钟初始化为 1MHz；
{
BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set range
DCOCTL = CALDCO_1MHZ; // Set DCO step + modulation */
}
void PMW_OUT_Init () //PWM 输出初始化
{
P3DIR |= BIT5;
P3SEL |= BIT5;
TA0CTL |= TASSEL_1+TACLR+MC_1;
TA0CCTL1 |= OUTMOD_7; //选择高电平模式的 PWM 输出
TA0CCR0=500; // TA1CCR0 写入 2000（1MHZ/2000）输出达到了 500HZ
}
2.2.2 程序编程的主要规范
1．程序起名望文知义；
2．变量、函数起名规范；
3．循环变量可以用i，j，k；
4．计数器、累加器，一定要先赋初值0，循环内部循环变量需要变化；
5．注释规范；
6．代码缩进对齐；
7．适当空行，将不同功能程序段分开，每段的最前头，有单独的注释；
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