【正文】 報(bào)警模塊 .............................................................................. 25 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 .............................................................................. 27 167。單片機(jī)依靠其高可靠性和高性價(jià)比，在工業(yè)控制，智能化儀表，家用電器等方面得到極為廣泛的應(yīng)用。溫度的數(shù)字通過 LCD1602 液晶顯示器顯示。從而實(shí)現(xiàn)溫度的采集、顯示和報(bào)警。溫度傳感器通過某種關(guān)系的換算，就可以得到溫度傳感器的輸出電壓，這樣單片機(jī)通過模擬口采集得到傳感器的輸出電壓 [1]。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) 。 2. 看門狗定時(shí)器 Watchdog Timer，可用作通用定時(shí)器。 10. 一個(gè)硬件乘法器 [2]。 6. 具有靈活的時(shí)鐘設(shè)計(jì)。 16 位定時(shí)器可以用作看門狗定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)在秒數(shù)量級(jí)上的定時(shí)。轉(zhuǎn)換的結(jié)果保存在 16 個(gè)轉(zhuǎn)換寄存器中 , 這樣 ADC12 可以進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換而不需要軟件干預(yù) , 這一點(diǎn)提高了系統(tǒng)性能 , 也減少了軟件開銷 [2]。 5. 通過編程可以實(shí)現(xiàn)九位數(shù)字溫度讀數(shù)。配置寄存器為高速暫存器中的第五個(gè) 字節(jié)，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，各位字節(jié)的定義如表 21 所示： 表 21 各位字節(jié)的定義 TM R1 R0 1 1 1 1 1 后五位一直是 1， TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 還是在測(cè)試模式，在 DS18B20 出廠時(shí)被設(shè)置為 0，用戶不要去改動(dòng)， R1和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，也就是設(shè)置分辨率。從單片機(jī)最小系統(tǒng)電路可以看出，單片機(jī)的接口電路非常簡(jiǎn)單，分別采用單片機(jī)的一般 I/O 口實(shí)現(xiàn)與其他電路的連口，在單片機(jī)的時(shí)鐘設(shè)計(jì)上與其他單片機(jī)有一定的區(qū)別， MSP430F149 單片機(jī)采用兩個(gè)時(shí)鐘輸入，一個(gè) 32kHz 的時(shí)鐘信號(hào)，一個(gè) 8MHz 的時(shí)鐘信號(hào)。而整個(gè)系統(tǒng)采用 供電，考慮到硬件系統(tǒng)對(duì)電源要求具有穩(wěn)壓功能和紋波小等特點(diǎn)，另外也考慮到硬件系統(tǒng)的低功耗等特點(diǎn)，因此該硬件系統(tǒng)的電源部分采用 TI 公司的 TPS76033 芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片能很好滿足該硬件系統(tǒng)的要求，另外該芯片具有很小的封裝，因此能有效節(jié)約 PCB 板的 面積 [8]。由于每片 DS18B20含有唯一的硅串行數(shù)，從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息，僅需要一根口線（單線接口）。 圖 35 鍵盤輸入電路 該矩陣掃描鍵盤由行線和列線組成， 、 、 和 構(gòu)成鍵盤的行線， 、 、 和 構(gòu)成鍵盤的列線。另外還要考慮鍵盤的抖動(dòng)處理。該電路具有簡(jiǎn)單、實(shí)用等特點(diǎn)。 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主處理模塊主要是將各個(gè)模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)處理和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。 PCTL1 = 0xA540。 *pData = nValue。以下為具體的程序 [12]。 鍵盤輸入模塊 鍵盤輸入電路主要是用來輸入數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。依次將 、 、 和 設(shè)置為低電平來判斷該行是否有輸入，如果沒有輸入的話，、 、 和 均為高電平，如果有輸 入的話， 、 、 或者 上為低電平，就會(huì)觸發(fā)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，獲得輸入數(shù)據(jù)。 //將所以的管腳設(shè)置為一般 I/O 口 PISEL = 0。=~（ BIT7） 。 //管腳 使能中斷 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 P1IES |= BIT5。 // TBCCR0 中斷允許 TBCCR0 = 32768。 //設(shè)置 EN 方向?yàn)檩敵? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 LCD_RS_DDR|=LCD_RS。 delay_nus(1)。 //清高四位 LCD_DATA_PORT|=mandamp。 //寫低四位 LCD_en_write()。 data=data4。 else address = 0xc0 + x。 } //N us 延時(shí)函數(shù) void delay_nus(unsigned int n) { unsigned int i。 } //N ms 延時(shí)函數(shù) void delay_nms(unsigned int n) { unsigned int i=0。 Retuen。 P2OUT amp。系統(tǒng)的調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，下面分別進(jìn)行介紹 [16]。 IAR 開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)要在 IAR 開發(fā)環(huán)境中對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和仿真。當(dāng)然，即使不保存工作區(qū)文件，將來在退出應(yīng)用程序時(shí)，軟件也會(huì)提醒你保存工作區(qū)文件 [17]。 Library Configuration 屬性頁是用來指定項(xiàng)目應(yīng)用的那種實(shí)時(shí)庫 [10]。經(jīng)過這幾步的調(diào)試后，可以得到初步的實(shí)驗(yàn)效果，再根據(jù)一些如精度要求的細(xì)節(jié)去細(xì)調(diào)系統(tǒng)使之完善。由于作者水平有限，行文倉促，文中可能存在一些不足及疏忽之處，歡迎大家批評(píng)指正。 int nADC_Flag。 //下門限小數(shù)部分 void main(void) { int nTemp。 int m_down1。 PORT_INPUT = 0。 Init_TimerB()。 } pFlash= (int*) (AT_DATA1)。 } pFlash= (int*) (AT_DATA1)。} case 2。 DOWN1 = chrTenp[2] *8 + chrTenp[3]。//數(shù)據(jù)配置完畢 }}}} 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 for (。} case 3。 if (DOWN2 = = 0x00FF) { nRes = 0。 if (UP2 = = 0x00FF) { nRes = 0。 Init_AlarmPort()。 nADC_Count = 0。 char nTemp1。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 int nRes。 int ADC_BUF_Temp[10]。李老師嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度令本人受益匪淺，李老師的設(shè)計(jì)思想也滲透在本文各章節(jié)中，而且李老師那種具有親和力的指導(dǎo)方式使我們之間的距離拉得很近，她不僅是我的老師，也是我的朋友， 本論文是在 李婧老師的親切關(guān)懷與悉心指導(dǎo)下完成的。 MSP430F149 單片機(jī)片上資源比較豐富，這使得課題外圍電路相對(duì)簡(jiǎn)單，還留有大部分 I/O 口以便今后擴(kuò)展。 167。 選擇 Project→Option 或者在工作區(qū)窗口中選擇項(xiàng)目后單擊右鍵，選擇Option 選項(xiàng)，就會(huì)彈出設(shè)置對(duì)話框。與其他的 ARM 開發(fā)環(huán)境相比， IAR EWARM 具有入門容易、使用方便和代碼緊湊等特點(diǎn)。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 系統(tǒng)的硬件調(diào)試很簡(jiǎn)單，先調(diào)試電源電路和復(fù)位電路，只要這兩部分能正常工作，就能確保整個(gè)系統(tǒng)的供電正常，本設(shè)計(jì)電源部分采用 5v 供電，通過 TPS76033 芯片轉(zhuǎn)化為 電壓 對(duì)系統(tǒng)的單片機(jī)模塊和外圍模塊以及各外圍單元提供工作電壓。i200。至于不同的周期信號(hào)可以得到不同的頻率，可以根據(jù)信號(hào)處理的知識(shí)進(jìn)行分析，這里就不進(jìn)行討論。in。in。 } //LCD 在任意位置寫字符串 //列 x=0~15,行 y=0,1 void LCD_write_string(unsigned char X,unsigned char Y,unsigned char *s) { LCD_set_xy( X, Y )。=0X0f。 LCD_RS_PORT|=LCD_RS。 //寫高四位 LCD_en_write()。=~LCD_EN。 //4 位數(shù)據(jù)接口 delay_nus(40)。 //增記數(shù)模式 } 167。 //管腳 使能中斷 P1IES |= BIT6。PIDIR |= ~ BIT1。=~（ BIT4)。另外還要考慮鍵盤的抖動(dòng)處理 [13]。該矩陣掃描鍵盤由行線和列線組成， 、 、 和 構(gòu)成鍵盤的行線， 、 、 和 構(gòu)成鍵 盤的列線。 采集模塊 采集模塊重要是 通過 DS18B20 溫度傳感器獲得 數(shù)據(jù)， 并 對(duì)采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 后 送給 MSP430F149 。 void FLASH_clr( int *pData ) { PCTL1 = 0xA502。 *pData = nValue。由于報(bào)警的上限和下限需要設(shè)置，另外考慮到對(duì)數(shù)據(jù)的保存，因此主程序先檢查門限是否在 FLASH 里面有，如果沒有則進(jìn)行等待設(shè)置數(shù)據(jù)，設(shè)置完成后才進(jìn)入下一步處理，也就是程序必須在有設(shè)置數(shù)據(jù)的情況下才能正常運(yùn)行 [11]。報(bào)警電路圖如圖 37 所示。 顯示模塊 系統(tǒng)的顯示電路采用 LCD1602 液晶顯示器顯示 ，這樣的方式能滿足該系統(tǒng)的要求，也可很容易的完成。在設(shè)計(jì)時(shí)為了程序設(shè)計(jì)的方便性，鍵盤的列線采用的是 、 、 和 ，這樣可 以利用該管腳的中斷功能。 圖 34 溫度采集電路 通過 圖 34 可以看出該集成電路具有簡(jiǎn)單、實(shí)用等特點(diǎn)。 電源電路具體如圖 32 所示?？紤]到電源的輸入紋波對(duì)單片機(jī)的影響，在電源的管腳增加一個(gè) 的電容來實(shí)現(xiàn)濾波，以減小輸入端受到的干擾。而對(duì)于負(fù)的溫度，則需要將采集到的數(shù)值取反加 1，既可以得到實(shí)際溫度的十六進(jìn)制表示。 7. 報(bào)警搜索命令可識(shí)別 DS18B20 超溫度限 ， A/D 變換時(shí)間為 200ms。 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 美國(guó) DALLAS 公 司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20,它是一種自能 溫度傳感器，可把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理。另外，定時(shí)器還具有捕獲模式，我們可以通過定時(shí)器的捕獲功能實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量，比如脈沖寬度測(cè)量[3]。單片機(jī)是 FLASH 型的，可以實(shí)現(xiàn)寫入和擦除，再加上次單片機(jī)提供 JTAG 口，能實(shí)現(xiàn)能很好的在線調(diào)試仿真功能。 2. 超低功耗。 4. 帶有 7 個(gè)捕獲 /比較寄存器的 16 位定時(shí)器 Timer_B7。 MSP430F149 單片機(jī) MSP430 系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器公司推出的 16 位超低功耗，高性能產(chǎn)品，它具有處理能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，資源豐富，開發(fā)方便等優(yōu)點(diǎn)。下面一部分將具體介紹系統(tǒng)的構(gòu)成。 課題的主要研究?jī)?nèi)容及指標(biāo) 本課題主要是對(duì)現(xiàn)有的溫度控制 器進(jìn)行分析研究，確定系統(tǒng)的整體方案，設(shè)計(jì)一種基于 MSP430 單片機(jī)的溫度采集報(bào)警系統(tǒng)，包括硬件和軟件的設(shè)計(jì)部分。 本課題的目的與意義 溫度控制技術(shù)是一種非常重要的工業(yè)技術(shù)。這就需要一種能夠及時(shí)檢測(cè)溫度變化以及控制其變化的設(shè)備，給人們提供溫度數(shù)據(jù)值，使人們對(duì)溫度的變化做及時(shí)的調(diào)整。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ...................................................................... 28 167。 顯示模塊 .............................................................................. 15 167。 本課題的目的與意義 ................................................................... 1 167。 上下限溫度值可以根據(jù)實(shí)際要求， 通過鍵盤輸入來實(shí)現(xiàn)設(shè)定。 MSP430F149 是一種 16 位內(nèi)含 FLASH 型芯片的單片機(jī)，具有高速運(yùn)算、開發(fā)設(shè)備簡(jiǎn)便、可現(xiàn)場(chǎng)編程等特點(diǎn)，這給控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大的便利性。 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 .......................................... 6 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .................................................................. 10 167。 采集模塊 .............................................................................. 19 167。 兩部分間的聯(lián)合調(diào)試 ............................................. 29 總 結(jié) ..................................................................................................... 30 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 謝 辭 ..................................................................................................... 31 參 考 文 獻(xiàn) .....................................................................................