基于msp430的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 01[12]zhangyoude ,zhaozhiying etc. Monolithic integrated circuits principle with the university press, 1992[13]dongxin to function of temperature controller .for thee automation and instruments, the class, 2000[14] design automatic practice with practice .the press , 1998 附錄Ⅰ 仿真圖 Protues 仿真圖：附錄Ⅱ 原理圖測(cè)溫系統(tǒng)protel原理圖：電路板PCB圖：附錄Ⅲ 實(shí)物圖電路板：附錄ⅣJTAG仿真器原理圖27。還可以用于滅火機(jī)器人，通過溫度傳感器，當(dāng)檢測(cè)到某塊地方的溫度特別高時(shí)，可以判斷是否著火，從而也可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電機(jī)滅火或做其他相應(yīng)的操作。本次設(shè)計(jì)，雖然是一個(gè)功能很簡單的系統(tǒng)，但是通過自己的實(shí)踐，從中發(fā)現(xiàn)了很多問題，并通過自己的努力和老師、學(xué)長以及其他一些同學(xué)的指導(dǎo)和幫助最終解決了，更加激發(fā)了我對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，以后的學(xué)習(xí)也就是多看看書了解其他的一些資料，再加擴(kuò)展運(yùn)用就可以不斷的提升自己。溫度采集模塊用DS18B20來實(shí)現(xiàn)，電路簡單，價(jià)格便宜。 總之，通過利用MSP430單片機(jī)與DS18B20溫度傳感的配合對(duì)溫度的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了較精確的測(cè)溫功能。 兩部分間的聯(lián)合調(diào)試 軟件和硬件都調(diào)試完后，對(duì)整個(gè)軟硬件系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)，根據(jù)顯示的效果去檢查硬件電路與顯示連接部分的通路，檢查動(dòng)態(tài)顯示的延時(shí)控制。Libray Configuration屬性頁是用來指定項(xiàng)目應(yīng)用的那種實(shí)時(shí)庫。General Option選項(xiàng)中的屬性頁target屬性頁標(biāo)題為Device的組合框用來選擇項(xiàng)目應(yīng)用的CPU芯片。在開始編譯文件之前，我們首先對(duì)項(xiàng)目的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。在運(yùn)行環(huán)境中，單擊對(duì)話框最上面的按鈕（Creat new project in current workspace），會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)建新項(xiàng)目對(duì)話框。Embedded Workbench for ARM 是IAR Systems 公司為RAM微處理器開發(fā)的一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境。復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的初始化。此模塊包括初始化端口和數(shù)據(jù)產(chǎn)生兩個(gè)部分，初始化端口部分只要設(shè)置相應(yīng)的端口為輸出方向，數(shù)據(jù)輸出只要執(zhí)行相應(yīng)的輸出操作即可。按鍵程序的主要思想是首先判斷是否按下功能選擇鍵，如果按下，則置相應(yīng)的功能選擇鍵標(biāo)志為1，然后再判斷是否是在功能選擇鍵標(biāo)志為1（即先按了功能選擇鍵）的情況下再按了數(shù)字鍵，此時(shí)才能進(jìn)入溫度設(shè)定程序，否則按鍵無效，正常顯示溫度。amp。 鍵盤輸入模塊程序設(shè)計(jì)鍵盤的功能為輸入數(shù)值，此次設(shè)計(jì)采用的是4x4矩陣鍵盤，其功能面板如下： 鍵盤布局圖其中0——9為10個(gè)數(shù)字鍵；UPSET為上限溫度設(shè)定選擇鍵，完成上限溫度位選功能；DSET為下限溫度設(shè)定選擇鍵，完成上限溫度位選功能；UPS為上限溫度設(shè)定完成確定鍵，輸入完成后按下；DWS為下限溫度輸入完成確定鍵，輸入完成后按下；NO為待定功能鍵，可以根據(jù)軟件設(shè)置不同功能。其電路原理圖如下： 報(bào)警電路原理圖 4 測(cè)溫系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)及流程圖 按鍵中斷服務(wù)子程序流程圖 DS18B20溫度傳感流程圖 以上為主程序流程圖 LED顯示模塊程序設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)的顯示是由LED數(shù)碼管顯示的，而溫度傳感器返回的是11位的二進(jìn)制數(shù)值，因此又如何把這11位二進(jìn)制數(shù)值轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管的10進(jìn)制數(shù)值是這塊程序的重點(diǎn)。（6）延時(shí)15微秒。（2）延時(shí)2微秒。（5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。2）DS18B20的寫操作：（1） 數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。 （6） 延時(shí)等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“0”。C1）DS18B20的初始化：（1） 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。F到257華氏度 10 176。同注意到，鍵盤的掃描時(shí)間是很短的，僅僅幾微妙的時(shí)間，然而按鍵的時(shí)間一次至少需要幾十毫秒，所以只要有鍵按下的話是都可以被掃描到的，但是按鍵按下時(shí)有一定的時(shí)間抖動(dòng)，需要加入鍵盤的抖動(dòng)處理。其電路原理圖如下： 鍵盤原理圖該矩陣鍵盤由行線和列線組成，——，——。其硬件電路原理圖如下： 數(shù)碼管顯示原理圖其中共有6位，溫度顯示由四位八段數(shù)碼管顯示2位整數(shù)，1位小數(shù)，而二位八段數(shù)碼管用于功能鍵顯示。 3 測(cè)溫系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 電源及復(fù)位模塊設(shè)計(jì)，考慮到硬件系統(tǒng)對(duì)電源要求具有穩(wěn)壓功能和波紋小等特點(diǎn)，其使用LD1117芯片，復(fù)位電路采用RC復(fù)位電路，但RC復(fù)位電路解決不了電源毛刺和電源緩慢下降等問題，所以在MSP430單片機(jī)的電路中采用芯片復(fù)位將更加理想，由于本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能簡單，考慮到降低成本，最終采用了RC復(fù)位電路。 DS18B20內(nèi)部機(jī)構(gòu) DSB18B20各引腳介紹如下：GND為地。因?yàn)槊總€(gè)DS18B20都有一個(gè)獨(dú)特的片序列號(hào)，所以用多個(gè)DS18B20可以同時(shí)連接在一根單線總線上，這樣就可以把溫度傳感器放在許多不同的地方。 高低溫報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、 配置寄存器均由一個(gè)字節(jié)的 EEPROM 組成，使用一個(gè)存儲(chǔ)器功能命令可對(duì)TH、TL或配置寄存器寫入。所有的單線命令序列（如初始化、ROM 命令、 RAM 命令）都是由這些基本的信號(hào)類型組成的。“單線總線”是一種在一條總線（這條總線只有一條口線）具有單主機(jī)多從機(jī)的總線系統(tǒng)，在“單線總線”可掛多個(gè)從機(jī)系統(tǒng)。開發(fā)語言有匯編語言和C 語言。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的低功耗狀態(tài)時(shí)，中斷喚醒只需5μs。并且這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。16位的數(shù)據(jù)寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實(shí)現(xiàn)乘加運(yùn)算）相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法（如FFT等）。增強(qiáng)型 UART 支持自動(dòng)波特率檢測(cè) IrDA 編碼器和解碼器同步，處理能力強(qiáng)。主動(dòng)模式：400微安在 1MHz。其組成框圖如下所示： 組成框圖 系統(tǒng)工作流程首先根據(jù)所需設(shè)定溫度報(bào)警的上下限值，然后由溫度傳感器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的采集，當(dāng)微處理器檢測(cè)到溫度超過設(shè)定的范圍值時(shí)就實(shí)行報(bào)警。采用150ns的時(shí)鐘周期，1
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