msp430单片机的脚部按摩器的硬件设计
摘 要本设计是利用单片机做出一种较为符合市场要求的脚部按摩器。前期我们调查了市场上按摩器大概类型和功能，也询问了部分消费者使用后的感受，最终确定了设计方案。基于MSP430单片机的脚部按摩器的硬件设计中，采用TI公司生产的低功耗系列单片机中的MSP430F149单片机作为系统的核心单元，通过键盘输入模块输入不同的工作模式，将LCD1602显示屏作为系统的显示单元，完成整体硬件设计。在该设计中，系统使用通用的USB 5V电源作为系统的供电电源，实现了供电电源的简便性，最终做出了一个具有三个基本工作模式的脚部按摩器。本次设计只是一个初步的理念，我所希望的是将其应用到传统的脚部按摩器上，实现一个传统与现代相结合的新型的脚部按摩器。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 脚部按摩器的发展 1
1.2 毕设设计的研究内容 1
1.3 论文整体框架介绍 2
第二章 系统的主要模块介绍 3
2.1 控制MCU ——TI的MSP430F149单片机 3
2.2 显示模块——LCD 1602显示模块 4
2.3 驱动模块——L298驱动模块 5
第三章 按摩器硬件的各模块原理介绍 6
3.1 单片机最小系统电路 6
3.2 LCD1602显示模块电路 8
3.3 L298电机驱动模块电路 9
3.4 键盘输入电路 10
3.5 稳压器模块电路 11
3.6 LED模块电路 11
第四章 脚部按摩器硬件的原理介绍 13
4.1 硬件设计流程 13
4.1.1 硬件设计初始流程 13
4.1.2 硬件设计最终确定流程 13
4.2 基于MSP430单片机的脚部按摩器硬件工作原理 14
4.3 硬件系统的检查和调试 15
4.3.1 静态检查 15
4.3.2 通电检查 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录A 19
附录B 20
第一章 绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 一个人从生下来到长大成人，每天都会走路、跑步。每天的这种脚部运动，到了晚上都会很疲劳，所以从古代开始，人们晚上回到家都会在睡前洗个脚，除了清洗脚部的污垢还有就是让整个人放松一下。时间久了，人们就发现脚对整个身体健康的重要性。从日常休息的揉捏还是正规的中医理论，都渐渐形成了一个对脚部的按摩放松，随之也产生了许多的脚部按摩器。到了科技普遍的今天，脚部按摩器也发展出了许多的种类。
1.1 脚部按摩器的发展
随着生活水平的提高，以及办公室工作者的增多，人们开始购买放松身体舒缓劳累的按摩器。而较为便宜且方便的脚部按摩器出现在许多的家庭里面。
在以前，人们赤脚在土地上行走劳作，时间一长脚部就会发热。生病时脚会发痛，随着病好了之后，脚部的痛觉也会消失。久而久之，人们发现了这个规律，创造了对脚部的按摩来舒缓身体疼痛及治疗疾病的方法。一些人通过观察，用简单的木头制造出小的“锤子”来代替手的按捏，这就是最初的按摩器。
到了现在，已经有许多不同种类的按摩器可供人们选择购买。大概有机械物理按摩，磁石电频按摩和气泡温热这几种脚部按摩器。像普通的齿轮按摩板以及最近流行的指压板，都是商家通过模仿鹅卵石的突起制造的。现在还有许多公园，步行街等地方，修造了许多鹅卵石路。当然，现在的消费者都普遍购买电机驱动以及带有泡脚功能的脚部按摩器。随着消费者更高的要求以及对市场的占有，人们对脚部按摩器的功能和外观也有了更多的改变。随着科技的发展，脚部按摩器也想着智能化和数字化的方向发展。
1.2 毕业设计的研究内容
本设计主要进行如下方面的研究。用智能、集成、且具有强大功能的单片机芯片为控制中心，带动电机，呈现出脚部按摩器的“按”、“揉”以及“滚”等功能。
本课题主要做了如下几方面的工作：
一是确定脚部按摩器的一些基本功能，在这，本设计通过直流电动机的不同转速表示脚部按摩器的工作强度和时间。
二是按摩器硬件电路和显示电路等的设计，以及对各器件的选择及连接，规划分配各个元器件及模块的基本功能要求。
三是配合同组同学（软件设计部分）进行硬件系统的设计。这次的毕业设计，系统使用单片机C语言编写。实物着手开始前，选择合适型号的单片机并且对单片机内部结构和工作情况做充足研究，学习MSP430单片机系列定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。
1.3 论文整体框架介绍
本文的主要分为以下几个部分：
第一章脚部按摩器的简介和论文大体结构介绍。
第二章脚部按摩器系统的主要模块介绍。
第三章脚部按摩器硬件的各模块原理介绍。
第四章脚部按摩器硬件的原理介绍。
最后对本次设计进行总结，并且根据目前脚部按摩器的现在应用对该设计的未来应用做了展望。
第二章 系统的主要模块介绍
在该设计中基于MSP430单片机的脚部按摩器的硬件设计采用TI公司生产的低功耗系列单片机中的MSP430F149单片机作为系统的核心单元，通过键盘输入模块输入不同的工作模式，将LCD1602显示屏作为系统的显示单元设计的硬件设计。在该设计中，系统使用通用的USB 5V电源作为系统的供电电源，实现了供电电源的简便性。
2.1 控制MCU ——TI的MSP430F149单片机
该设计需要对系统串口数据进行接收分析，并且，该设计需要对手动键盘输入模块的输出进行处理，需要对1602模块进行刷新显示，所以需要控制单元MCU来实现，其选型方案如下：
方案一：采用STC的IAP15F2K60S2单片机。IAP15F2K60S2单片机是台湾STC公司生产的新型1T单片机，单指令周期只需要一个时钟周期，是传统8051单片机的12倍，具有低功耗、高可靠性、超强抗干扰的能力。该单片机采用第八代加密技术，完全可以保证单片机内部程序不被反编译解码，防止进而损害知识产权的现象发生，该单片机完全兼容传统8051体系结构，代码指令完全兼容，减少开发者的开发时间。并且该单片机内部集成精准IRC振荡器,可选择5MHZ~35MHZ时钟，可以减少外围的晶振电路和复位电路的成本，极具开发的灵活性。该单片机内部搭载3路CPP/PWM/PCA,满足开发者多种开发要求，同时8路高速10位模数转换器(ADC),采集转换速度可以达到30万次每秒。内部内置2KB字节的大容量SRAM,两组异步高速的通信串口UART,并且这两路UART可在五个管教上切换，可以满足开发者布线以及分时复用解决UART端口不够的情况，该MCU集成1路高速SPI，可以满足强干扰状况下数据通信的需要。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 脚部按摩器的发展 1
1.2 毕设设计的研究内容 1
1.3 论文整体框架介绍 2
第二章 系统的主要模块介绍 3
2.1 控制MCU ——TI的MSP430F149单片机 3
2.2 显示模块——LCD 1602显示模块 4
2.3 驱动模块——L298驱动模块 5
第三章 按摩器硬件的各模块原理介绍 6
3.1 单片机最小系统电路 6
3.2 LCD1602显示模块电路 8
3.3 L298电机驱动模块电路 9
3.4 键盘输入电路 10
3.5 稳压器模块电路 11
3.6 LED模块电路 11
第四章 脚部按摩器硬件的原理介绍 13
4.1 硬件设计流程 13
4.1.1 硬件设计初始流程 13
4.1.2 硬件设计最终确定流程 13
4.2 基于MSP430单片机的脚部按摩器硬件工作原理 14
4.3 硬件系统的检查和调试 15
4.3.1 静态检查 15
4.3.2 通电检查 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录A 19
附录B 20
第一章 绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 一个人从生下来到长大成人，每天都会走路、跑步。每天的这种脚部运动，到了晚上都会很疲劳，所以从古代开始，人们晚上回到家都会在睡前洗个脚，除了清洗脚部的污垢还有就是让整个人放松一下。时间久了，人们就发现脚对整个身体健康的重要性。从日常休息的揉捏还是正规的中医理论，都渐渐形成了一个对脚部的按摩放松，随之也产生了许多的脚部按摩器。到了科技普遍的今天，脚部按摩器也发展出了许多的种类。
1.1 脚部按摩器的发展
随着生活水平的提高，以及办公室工作者的增多，人们开始购买放松身体舒缓劳累的按摩器。而较为便宜且方便的脚部按摩器出现在许多的家庭里面。
在以前，人们赤脚在土地上行走劳作，时间一长脚部就会发热。生病时脚会发痛，随着病好了之后，脚部的痛觉也会消失。久而久之，人们发现了这个规律，创造了对脚部的按摩来舒缓身体疼痛及治疗疾病的方法。一些人通过观察，用简单的木头制造出小的“锤子”来代替手的按捏，这就是最初的按摩器。
到了现在，已经有许多不同种类的按摩器可供人们选择购买。大概有机械物理按摩，磁石电频按摩和气泡温热这几种脚部按摩器。像普通的齿轮按摩板以及最近流行的指压板，都是商家通过模仿鹅卵石的突起制造的。现在还有许多公园，步行街等地方，修造了许多鹅卵石路。当然，现在的消费者都普遍购买电机驱动以及带有泡脚功能的脚部按摩器。随着消费者更高的要求以及对市场的占有，人们对脚部按摩器的功能和外观也有了更多的改变。随着科技的发展，脚部按摩器也想着智能化和数字化的方向发展。
1.2 毕业设计的研究内容
本设计主要进行如下方面的研究。用智能、集成、且具有强大功能的单片机芯片为控制中心，带动电机，呈现出脚部按摩器的“按”、“揉”以及“滚”等功能。
本课题主要做了如下几方面的工作：
一是确定脚部按摩器的一些基本功能，在这，本设计通过直流电动机的不同转速表示脚部按摩器的工作强度和时间。
二是按摩器硬件电路和显示电路等的设计，以及对各器件的选择及连接，规划分配各个元器件及模块的基本功能要求。
三是配合同组同学（软件设计部分）进行硬件系统的设计。这次的毕业设计，系统使用单片机C语言编写。实物着手开始前，选择合适型号的单片机并且对单片机内部结构和工作情况做充足研究，学习MSP430单片机系列定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。
1.3 论文整体框架介绍
本文的主要分为以下几个部分：
第一章脚部按摩器的简介和论文大体结构介绍。
第二章脚部按摩器系统的主要模块介绍。
第三章脚部按摩器硬件的各模块原理介绍。
第四章脚部按摩器硬件的原理介绍。
最后对本次设计进行总结，并且根据目前脚部按摩器的现在应用对该设计的未来应用做了展望。
第二章 系统的主要模块介绍
在该设计中基于MSP430单片机的脚部按摩器的硬件设计采用TI公司生产的低功耗系列单片机中的MSP430F149单片机作为系统的核心单元，通过键盘输入模块输入不同的工作模式，将LCD1602显示屏作为系统的显示单元设计的硬件设计。在该设计中，系统使用通用的USB 5V电源作为系统的供电电源，实现了供电电源的简便性。
2.1 控制MCU ——TI的MSP430F149单片机
该设计需要对系统串口数据进行接收分析，并且，该设计需要对手动键盘输入模块的输出进行处理，需要对1602模块进行刷新显示，所以需要控制单元MCU来实现，其选型方案如下：
方案一：采用STC的IAP15F2K60S2单片机。IAP15F2K60S2单片机是台湾STC公司生产的新型1T单片机，单指令周期只需要一个时钟周期，是传统8051单片机的12倍，具有低功耗、高可靠性、超强抗干扰的能力。该单片机采用第八代加密技术，完全可以保证单片机内部程序不被反编译解码，防止进而损害知识产权的现象发生，该单片机完全兼容传统8051体系结构，代码指令完全兼容，减少开发者的开发时间。并且该单片机内部集成精准IRC振荡器,可选择5MHZ~35MHZ时钟，可以减少外围的晶振电路和复位电路的成本，极具开发的灵活性。该单片机内部搭载3路CPP/PWM/PCA,满足开发者多种开发要求，同时8路高速10位模数转换器(ADC),采集转换速度可以达到30万次每秒。内部内置2KB字节的大容量SRAM,两组异步高速的通信串口UART,并且这两路UART可在五个管教上切换，可以满足开发者布线以及分时复用解决UART端口不够的情况，该MCU集成1路高速SPI，可以满足强干扰状况下数据通信的需要。
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