【正文】 統(tǒng)所需 的控制電路，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)；控制電路主要由MSP430F149 單片機(jī)、 MQ2 氣敏傳感器、 LCD1602. 系統(tǒng)原理圖、方框圖和線路圖等。對(duì)于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器開(kāi)發(fā)成功之后燒寫(xiě)或掩膜芯片；對(duì)于 FLASH 型則有十分方便的開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境，因?yàn)槠骷瑑?nèi)有 JTAG 調(diào)試接口，還有可電擦寫(xiě)的 、 FLASH 存儲(chǔ)器，因此采用先下載程序到 FLASH 內(nèi)，再在器件內(nèi)通過(guò)軟件控制程序的運(yùn)行，由 JTAG 接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計(jì)者調(diào)試使用的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)。它們分別是看門(mén)狗（ WDT）、模擬比較器 A、定時(shí)器 A0（ Timer_A0）、定時(shí)器A1（ Timer_A1）、定時(shí)器 B0（ Timer_B0）、 UART、 SPI、 I2C、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、 10 位 /12 位 ADC、 16 位 ΣΔ ADC、 DMA、 I/O 端口、基本定時(shí)器（ Basic Timer）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ RTC）和 USB 控 制器等若干外圍模塊的不同組合。由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)開(kāi)啟的功能模塊不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。在 MSP430 系列中有兩個(gè)不同的時(shí)鐘系統(tǒng)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)、鎖頻環(huán)（ FLL 和 FLL+）時(shí)鐘系統(tǒng)和 DCO 數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)。 超低功耗 MSP430 單片機(jī)之所以有超低的功耗 ， 是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷汉挽`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。二是從外圍模塊來(lái)說(shuō)，增加了 I2C、 DMA、 DAC12 和 SVS 等模塊 [13]。 BOOTSTRAP 具有很高的保密性，口令可達(dá)到 32 個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。 TI 公司推出具有 Flash 型存儲(chǔ)器及 JTAG 邊界掃描技術(shù)的廉價(jià)開(kāi)發(fā)工具 MSPFET430X110，將國(guó)際上先進(jìn)的 JTAG 技術(shù)和 Flash 在線編程技術(shù)引入 MSP430。 F41x 系列單片機(jī)有 48 個(gè) I/O 口，96 段 LCD 驅(qū)動(dòng)。當(dāng)用戶設(shè)計(jì)需要更多考慮成本時(shí)， 33x 并不一定是最適合的。這個(gè)系列采用 20 腳封裝，內(nèi)存容量、片上功能和 I/O 引腳數(shù)比較少，但是價(jià)格比較低廉。 每一系列有 ROM 型（ C）、 OTP 型（ P）、和 EPROM 型（ E）等芯片。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) .......................................... 20 第 3 章 硬件部分 .......................................... 22 硬件電路圖 ........................................... 22 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV 電源及復(fù)位模塊 ....................................... 24 鍵盤(pán)輸入模塊 ......................................... 26 報(bào)警模塊 .............................................. 27 功率放大器 LM386 ............................... 27 LM386 內(nèi)部原理 .................................. 28 顯示模塊 ............................................. 31 LCD1602 基本參數(shù)及引腳功能 ..................... 31 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù) ...................... 32 引腳功能說(shuō)明 ............................... 32 第 4 章 軟件部分 .......................................... 36 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................... 36 采 集模塊 .............................................. 38 鍵盤(pán)輸入模塊 .......................................... 39 顯示模塊 .............................................. 42 報(bào)警模塊 .............................................. 45 總結(jié) ....................................................... 46 致謝 ....................................................... 47 參考文獻(xiàn) .................................................. 48 附 錄 ..................................................... 49 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 本章簡(jiǎn)要介紹 單片機(jī)技術(shù)在工業(yè)上 生活中 的主要應(yīng)用， MSP430 單片機(jī)的概述及特點(diǎn)，以及課題研究的主要內(nèi)容及論文安排。 DS18B20 產(chǎn)品型號(hào)與規(guī)格 .......... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。s life and property safety brought great threat. Facing the gas leak all kinds of accidents caused by threats, we need a solution. Use of natural gas alarm is deal with gas invisible killer one of the important means. This papers to the semiconductor gas sensors and single chip microputer as the core design can realize the gas alarm soundlight alarm functions, is a kind of simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive and intelligent gas alarm, has certain practical value. Among them we choose MQ2 of gas detection sensor, it has a high sensitivity, fast response, strong antijamming capability etc, and the price is low, service life long. by msp430 for processing the data and analysis, whether is equal to or greater than the a default value (that is, the alarm limit), if beyond the limit than it will automatically start alarm circuit warning voice, otherwise conversely for normal state. In this design, we connected DS18B20 temperature sensor and the msp430 micr ocontroller ,it turns the temperature signals into the digital signal which the microcontroller can identify. Finally the temperature of gas will be displayed on the LED display tube. Keywords ： gas sensor alarm msp430 single chip microputer temperature sensor 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ...................................................... I Abstract .................................................. II 第 1 章 緒論 ............................................... 1 MSP430 單片機(jī)概述 ..................................... 1 MSP430 的特點(diǎn) ......................................... 2 課題研究的主要內(nèi)容 ..................................... 4 研究?jī)?nèi)容 ........................................ 4 論文安排 ........................................ 4 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) .................................. 5 控制系統(tǒng)的原理圖 ....................................... 5 溫度測(cè)量原理 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 其中選用 MQ2傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的檢測(cè)，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。天然氣的普及給公共生活帶來(lái)了方便 ,減少了城市的污染 ,提高了生活質(zhì)量和效率 ,但是同時(shí) ,天然氣也是潛在的 “ 危險(xiǎn)品 ”, 一旦發(fā)生大面積泄漏 ,處置不及時(shí)就可能引發(fā)大爆炸 ,給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大的威脅。面對(duì) 燃?xì)庑孤┒斐傻姆N種事故威脅，我們需要一個(gè)解決辦法。經(jīng) msp430 單片機(jī)處理，并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否大于或等于某個(gè)預(yù)設(shè)值 (也就是報(bào)警限 )，如果大于則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警電路發(fā)出 報(bào)警聲音，反之則為正常狀態(tài)，而且在此設(shè)計(jì)中我們通過(guò) DS18B20 溫度傳感器和 msp430 單片機(jī)進(jìn)行連接，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理并對(duì)其進(jìn)行分析，最終將溫度還有氣體的濃度顯示 1602 液晶顯示器中 。 MSP430F149 單片機(jī) .................................... 11 MSP430F149 的組成 ............................... 11 MSP430F149 的特點(diǎn) ............................... 12 MSP430F149 的定時(shí)器及轉(zhuǎn)換模塊 ................... 12 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 ............ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 溫度傳感器 DS18B20 特點(diǎn)： ....... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 MSP430 單片機(jī) 概述 MSP430 系列單片機(jī)是美國(guó) 德州儀器（ TI） 1996 年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種 16 位超低 功耗的混合信號(hào)處理器（ Mixed Signal Processor）。 EPROM 型的價(jià)格昂貴，運(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄，主要用于樣機(jī)開(kāi)發(fā)。這個(gè)時(shí)期的 MSP430已經(jīng)顯露出了它的特低功耗等的一系列技術(shù)特點(diǎn)，但也有不盡如人意之處。而片內(nèi)高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器又只有 32x 系列才有。 F43x、 F44x 系列是在 13x、 14x 的基礎(chǔ)上，增加了液晶基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 驅(qū)動(dòng)器，將驅(qū)動(dòng) LCD 的段數(shù)由 3xx 系列的最多 120 段增加到 160 段。這種以 Flash 技術(shù)與 FET 開(kāi)發(fā)工具組合的開(kāi)發(fā)方式，具有方便、廉價(jià)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，給用戶提供了一個(gè)較為理想的樣機(jī)開(kāi)發(fā)方式。 TI 公司在 2020 年底和 2020 年期間又陸續(xù)推出了 F15x 和 F16x系列的產(chǎn)品。 MSP430 的特點(diǎn) [1] 處理能力強(qiáng) MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè) 16 位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集（ RISC） 結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（ 7 種源操作數(shù)尋址， 4 種目的操作數(shù)尋址），簡(jiǎn)介的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以參加多種運(yùn)算；還有高效的 查表處理命令。首先， MSP430 系列單片機(jī)的電源電壓采用的是 ?？梢灾皇褂靡粋€(gè)晶體振蕩器（ 32768Hz），也可以使用兩個(gè)晶體振蕩器。在系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（ AM）和五種低功耗模式（ LPM0~LPM4）。其中，看門(mén)狗可以