8 液晶显示环节
该装置的显示单元采用的是：三线串行接口、低功耗、低工作电压（2.7-5.5V）、带背光、带看门狗、6位8段通用型液晶显示器LCM061A。选择该显示器的原因是：1、MSP430F149有两个SPI接口；2、MSP430F149的工作电压范围是1.8-3.6V；3、MSP430F149也是低功耗器件。
该器件的使用较为简单，引脚图及其接线参考北京青云液晶显示模块技术说明书，这里不再祥述。
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第4 章 软件设计
4.1 硬件级驱动软件设计
4.1.1 WTD定时器中断服务程序流程
由于历史数据保存环节的非易失存储器芯片X25043 带有看门狗定时器，所以单片机WTD （看门狗定时器）工作于普通16位定时器方式。该定时器是一个时基，设定在5/30ms。这个时基也是A/D 的采样周期。每10个采样点加起来计为一个采样点，即每周12点。采用这种方式的原因有三：1、分、合闸记录期间需要高采样速度来保证分、合闸记录的实时性；2、求主回路电流有效值的最大斜率算法受A/D采样干扰的影响严重，10点求和相当于平均，有滤波功能；3、单片机自带A/D 为12位，10次相加结果仍然在2字节范围内，加的结果可以直接用，不需要再求平均，故此相当于提高采样精度。
该中断服务程序用到了两个计数单元：计数单元（1）、计数单元（2）。计数单元（1）被用作0～9计数器（为一字节），逢十进一到计数单元（2），计数单元（2）为两字节计数器。这样计数单元（1）事实上是采样数据保存间隔定时器周期为5/3ms；计数单元（2）被用作系统的绝对时钟，无论是分、合闸操作的时间序列还是温度转换的定时时间都可以由计数单元（2）来相对确定。WTD定时器中断服务程序流程图如下图4.1所示。
4.1.2 A/D 中断服务程序流程
A/D 中断服务程序的功能是将A/D采样得到的数据进行处理，如果不到10个点，只是将当前采样数值加到暂存单元，如果够10次，这将暂存单元的内容保存，同时求出A、B、
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C相电流的斜率，如果它们中间有采样最大值点折算出此时的电流幅值。A/D 中断服务程序流程图如下图4.2 所示。
图4.2 A/D 中断服务程序流程图
4.1.3 状态量输入中断服务程序流程
该程序完成的功能是将变化的状态量记录下来并做出相应的处理，由于遵循中断服务程序尽可能短的原则，该程序主要是设标志，真正的处理是在主程序中完成的。程序简述如下：如果有合、分闸令输入，设置合、分闸标志，主程序见到合、分闸标后将进入合、分闸时序记录子程序；当状态输入量是辅助接点换位时，则记录辅助接点的时序位置和行程的位移位置，并且设标志表示已经进入合闸或者分闸状态。在分闸操作中，分闸换位点还需要记录此时的电流有效值以备计算触头电磨损之用。状态量输入中断服务程序流程图如下图4.3所示。
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4.1.4 TA、TB计数器捕获中断服务程序流程
MSP430F149 单片机有两个定时/计数器(TA、TB)，它们都具有捕获功能。在本设计中它们工作于计数状态，分别用于记录正向和反向运动的位移量，合闸行程＝TA－TB；分闸行程＝TB－TA。合、分闸过程中的任一点的位置都可以由TA、TB 的数值唯一确定，再结合时间序列，就可以算出速度参量。由于断路器的行程长度是大概已知的（例如LW25?126 断路器的行程为145mm－152mm），这样我们就可以让TA、TB捕获行程的10％、90％和100％位置由他们计算分、合闸平均速度。TA、TB 计数器捕获中断服务程序流程图如下图4.4所示。
图4.4TA、TB 计数器捕获中断服务程序流程图
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4.1.5 DS1820数据采集子程序
对DS1820 的ROM 操作有5 条操作命令，对DS1820 存储器有6 条操作指令。单线接口访问DS1820 的协议是：初始化→ROM 操作指令→存储器操作指令，意即对DS1820 进行操作，首先应对其初始化，初始化序列包括主机发出一复位脉冲给DS1820 后由DS1820 发回一存在脉冲，然后主机向DS1820 发ROM 操作命令，例如MatchROM 命令(代码55H 选择器件命令)，再发送待选的DS1820ROM 编码，后发送需要执行的存储器操作命令，只有自身的ROM 编码与接到的ROM 编码相同的DS1820 才能执行所要求的存储器操作。DS1820子程序流程图如下图4.5所示。
4.2 功能模块级软件设计
4.2.1 合闸记录子程序
合闸记录子程序的功能有：记录合闸线圈开始有操作电流时刻、操作机构开始运动时刻、首相合闸时刻、三相全合时刻、然后每5/3ms算一个记录时刻（由于无法确定确切的合闸过程结束时刻，只能每5/3ms算一个记录时刻直到最大可能的合闸时间150ms）。每个时刻记录下该点的位置和时间，以备求机械特性之用。合闸记录子程序流程图如下图4.6所示。
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