【正文】 課題研究的主要內(nèi)容 ....................................... 2 研究?jī)?nèi)容 ........................................... 2 論文安排 ........................................... 2 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ........................................... 3 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) ............................................. 3 溫度測(cè)量原理 ............................................. 3 系統(tǒng)工作流程 ............................................. 4 系統(tǒng)核心器件選型 ......................................... 4 系統(tǒng)硬件主要電路說明 ..................................... 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路 .................................. 4 PL2303 下載電路 .................................... 7 報(bào)警模塊蜂鳴器電路 ................................ 8 LCD1602 顯示模塊電路 ............................... 9 電源及復(fù)位模塊電路 ............................... 10 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .............................................. 14 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)及流程圖 ............................... 14 主程序流程圖 ...................................... 14 讀出溫度子程序流程圖 ............................. 15 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖 ......................... 16 計(jì)算溫度子程序 .................................... 16 顯示數(shù) 據(jù)刷新子程序 ............................... 17 主模塊程序設(shè)計(jì) .......................................... 17 LED 顯示模塊程序設(shè)計(jì) .................................... 20 溫度采集模塊程序設(shè)計(jì) .................................... 27 報(bào)警模塊程序設(shè)計(jì) ........................................ 34 上位機(jī)及輔助功能設(shè)計(jì) .................................... 34 系統(tǒng)主界面的設(shè)計(jì) ................................. 34 串口設(shè)置界面 ...................................... 35 第四章 系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析 ....................................... 39 調(diào)試步驟 ................................................. 39 顯示模塊調(diào)試 ...................................... 39 溫度數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)試 ............................. 40 報(bào)警模塊調(diào)試 ...................................... 40 上位機(jī)輔助功能設(shè)計(jì) ............................... 41 整體調(diào)試： ........................................ 42 遇到的問題及解決方案 .................................... 43 第五章 總結(jié)與展望 ................................................ 45 致謝 .............................................................. 46 參考文獻(xiàn) .......................................................... 47 附錄 A：系統(tǒng)硬件的實(shí)物圖及 MSP430 原理圖 ......................... 48 附錄 B：系統(tǒng)主程序 ................................................ 50 附錄 C： MSP430F149 單片機(jī)封裝管腳定義 ............................ 66 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 1頁 第一章 緒論 引言 十七世紀(jì)是溫度計(jì)誕生和發(fā)展的最初階段 ， 這個(gè) 儀器幾乎比任何其它儀器都得到更 加 廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： MSP430；超低功耗；單片機(jī)； DS18B20 Abstract Texas MSP430 microcontroller is the latest development of a 16bit bus with FLASH MCU, due to its costeffective and highly integrated, by the majority of technology developers of all ages. Its reliability is better, enhancing electrical interference unaffected, adapt industrialgrade operating environment, in a variety of industry occupies an important position in both, applied to more and more areas to microcontroller core, with LCD as a digital control display terminal equipment, through the controlled object MCU intelligent control. MSP430 microcontroller applications engineering technology will be widely used. And, it is a bridge leading DSP family, with automatic control, low power consumption and high speed, MSP430 MCU will get more and more people39。它的可靠性能 比較 好 ， 加強(qiáng)電干擾運(yùn)行不受影響，適應(yīng)工業(yè)級(jí)的運(yùn)行環(huán)境 ， 在各種行業(yè)中都占有重要的位置，越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用到以單片機(jī)為控制核心，用液晶顯示作為顯示終端的數(shù)字化控制設(shè)備，通過單片機(jī)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行智能控制。 MSP430 單片機(jī)將會(huì) 在工程技術(shù)應(yīng)用中得到 廣泛 的 應(yīng)用 。s favorite. Through this graduation project, I have a plete understanding of the MSP430 microcontroller, and focus on understanding the MSP430F149 chip schematic and it works, and the internal hardware resources and their own assembler syntax conducted experiments it and DS18B20 linked to the temperature sensor of the temperaturemeasuring and alarm. Keywords: MSP430?，F(xiàn) 代 歷史研究認(rèn)為最早發(fā)明溫度計(jì)的科學(xué)家是伽利略，他 在 1592 年發(fā)明了最早的氣體溫度計(jì)，最早的液體溫度計(jì) 則是荷蘭科學(xué)家華倫海特制造出來 的 [1]。 它們雖然無 毒性，但 是 測(cè)量精度很低，只能作為一個(gè) 大概的 指示。 現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r 溫度 檢測(cè) 和 控制是 在 工業(yè)生產(chǎn)過程中 是比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生產(chǎn) 生活中的 廣泛應(yīng)用，利用新型 總線式數(shù)字溫度傳感器 來 實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)試 ，并且讓 控制得到更快的開發(fā)。此系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)和布線簡(jiǎn)單， 體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力 比較 強(qiáng)， 擴(kuò)展方便， 性價(jià)比高，在 工廠， 大型倉庫，智能化 的建筑等領(lǐng)域的 多點(diǎn)溫度檢測(cè) 系統(tǒng) 中有廣闊的應(yīng)用前景 [3]。由溫度傳感器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，經(jīng) 過 處理器轉(zhuǎn)換后由 LED 顯示模塊輸出，同時(shí) 報(bào)警模塊負(fù)責(zé)溫度報(bào)警的上下限，當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定值時(shí)就 會(huì)發(fā)生報(bào)警。該系統(tǒng)主要有 電源及復(fù)位模塊，溫度 傳感器采集模塊 ，溫度報(bào)警模塊和 顯示模塊，分別有 ， RESET， ， ， 控制。電源及復(fù)位模塊主要是為整個(gè)系統(tǒng)提供可靠的電源，另外考慮到系統(tǒng)工作需要有復(fù)位功能，因此也為系統(tǒng)提供復(fù)位信號(hào)[4] [5]。由于該系統(tǒng)采用 DS18B20作為溫度采集傳感器，這部分電路就比較簡(jiǎn)單了，圖 22為溫度采集電路。計(jì)數(shù)器 1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)到 0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度 。后五位一直是 1， TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是測(cè)試模式，在 DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為 0，用戶不需要去改動(dòng)， R1和 R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù) [6]。而 不同的周期信號(hào)可以得到不同的頻率， 則 可以根據(jù)信號(hào)處理的知識(shí) 來 進(jìn)行分析 [7]。 所以液晶顯示器的畫面質(zhì)量很高，一般不會(huì)出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象，比傳統(tǒng)的顯示器畫面要?jiǎng)俪鲆换I。 功耗低： 相對(duì) 與其他的單片機(jī)來說 ，液晶顯示器的功耗主要消耗在 驅(qū)動(dòng) IC上，其他的則消耗在了 內(nèi)部 電極上，因 此 消耗的 電量比其它 的傳統(tǒng) 顯示器要少得多。 因?yàn)榭紤]硬件系統(tǒng)功率要求擁有紋波電壓調(diào)節(jié)器的功能和特點(diǎn)，同時(shí)也要 考 慮低功率消耗的硬件系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此使用 TI公司的 TPS76033芯片的硬件系統(tǒng)的電源部分，該芯片可以 一個(gè)很好的 小芯片封裝， 能夠滿足 系統(tǒng)對(duì)硬件的要求，它可以有效節(jié)省 PCB板面積。 [10]。 P口可以和別的外設(shè)一起使用 ，因此在用之前 我們 都要選定它的 功能 ， 利用的是選擇寄存器。 我們所說的 MSP430中有兩個(gè) 16位定時(shí)器， 對(duì)于這一點(diǎn)，我們還可以使用單芯片看門狗定時(shí)器程序。計(jì)時(shí)器還具有拍攝模式，我們可以使用 各種定時(shí)器的捕捉功能測(cè)量，并 與比較器組合，這樣 你 就 能測(cè)量電阻，電容，電壓，電流，溫度和脈沖寬度 等數(shù)值的測(cè)量 。下表 為溫度轉(zhuǎn)換表： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 13頁 表 22 溫度轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT(Binary) DIGITAL OUTPUT(Hex) +125℃ 0000011111010000 07D0H +85℃ 0000010101010000 0550H +℃ 0000000110010001 0191H +℃ 0000000010100010 00A2H +℃ 0000000000001000 0008H 0℃ 0000000000000000 0000H ℃ 1111111111111000 FFF8H ℃ 1111111101011110 FF5EH ℃ 1111111001101111 FE6FH 55℃ 1111110010010000 FC90H 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 14頁 第 三 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)及流程圖 主程序流程圖 圖 31 主程序流程圖 N Y Y Y N 鳴報(bào)警器 DS18B20 初始化 按鍵處理 發(fā)報(bào)警搜索命 令 有鍵按下嗎 ? 顯示 DS18B20 OK 顯示溫度 數(shù)據(jù)處理 讀