【導(dǎo)讀】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。定報(bào)警溫度，高于或低于報(bào)警溫度，系統(tǒng)報(bào)警。系統(tǒng)硬件由電源及復(fù)位模塊、溫度采集。用C51編程語言實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。MSP430F149，溫度控制儀（鍵盤），DS18B20，LED數(shù)碼管。

　　

【正文】 全軟件的模擬程序。用戶不需要任何硬件支持就可以模擬各種 ARM 內(nèi)部和外部設(shè)備甚至中斷的軟件運(yùn)行環(huán)境。 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?？梢钥吹娇蛇x擇的空項(xiàng)目、匯編項(xiàng)目、 C++項(xiàng)目、 CLID 項(xiàng)目及 DLIB 項(xiàng)目庫項(xiàng)目，選中后單機(jī) OK 按鍵，出現(xiàn)項(xiàng)目保 持對(duì)話框。 將項(xiàng)目保存到 F:\MSP430\wyf,然后在另存為對(duì)話框文件名中輸入 wyf，單擊保存按鍵，這時(shí)出現(xiàn)軟件工作主界面，可以看到工作去窗口已經(jīng)增加了一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目已經(jīng)有了 的文件，同時(shí)注意上面的下拉列表中出現(xiàn)“ Debug”字樣，表示該項(xiàng)目為調(diào)試版本，由于現(xiàn)在的工作區(qū)還沒有存盤，所以習(xí)慣上在這里選擇 FileSave workspace來保持工作區(qū)文件。當(dāng)然，即使不保存工作區(qū)文件，將來退出應(yīng)用程序時(shí)，軟件也會(huì)提醒你保存工作區(qū)文件。 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。 選 擇 ProtectOption 或在工作區(qū)窗口選擇項(xiàng)目后單擊右鍵，選擇 Option 選項(xiàng)，就 19 會(huì)彈出設(shè)置對(duì)話框。 用鼠標(biāo)選擇左邊標(biāo)題為 Category 方框內(nèi)的每一個(gè)選項(xiàng)，都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)屬性頁，根據(jù)硬件的實(shí)際情況進(jìn)行正確設(shè)置。下面對(duì)常用屬性頁進(jìn)行簡要說明。 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。本設(shè)計(jì)用 MSP430 單片機(jī)，所以通過下拉列表的小三角找到 MSP430F149 單片機(jī)并選擇未設(shè)置芯片。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。 Output 屬性頁是用來指定輸出文件的類型是可執(zhí)行文件還是庫文件同時(shí)還可以設(shè)置可執(zhí)行文件、目標(biāo)文件及列表文件的輸出目錄。 Libray Configuration 屬性頁是用來指定項(xiàng)目應(yīng)用的那種實(shí)時(shí)庫。本設(shè)計(jì)主要用 C語言編程，使用默認(rèn)的 Normal DLIB 實(shí)時(shí)庫就可以了。 軟件調(diào)試 為了能夠進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試，需要硬件軟件結(jié)合起來調(diào)試，對(duì)于不同的硬件部分，在 IAR開發(fā)環(huán)境中分別調(diào)用不同的軟件模塊進(jìn)行仿真運(yùn)行，然后將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)進(jìn)行下一步調(diào)試。經(jīng)過整體調(diào)試，讓整個(gè)系統(tǒng)的軟件硬件正常運(yùn)行。 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。經(jīng)過這幾步的調(diào)試，可以得到初步試驗(yàn)效果，再根據(jù)一些精度要求去細(xì)調(diào)使系統(tǒng)更完善。 系統(tǒng)結(jié)果測試 通過搭建不同的測溫環(huán)境，與基準(zhǔn)溫度對(duì)比的方法對(duì)設(shè)計(jì)的溫度計(jì)精度進(jìn)行驗(yàn)證。首先使用精度較高的溫度計(jì)測得實(shí)際溫度作為基準(zhǔn)溫度，然后利用設(shè)計(jì)好的數(shù)字溫度計(jì)測量實(shí)際溫度與基準(zhǔn)溫度進(jìn)行對(duì)比，測試結(jié)果如下表所示，通過對(duì)比測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的數(shù)字溫度計(jì)測量的溫度與 基準(zhǔn)溫度相差很小，絕對(duì)誤差不超過 ℃，達(dá)到了設(shè)計(jì)精度要求，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的報(bào)警模塊進(jìn)行測試，結(jié)果表明當(dāng)溫度達(dá)到所設(shè)定的溫度上下限時(shí)報(bào)警也比較靈敏。 20 表 總之，通過利用 MSP430 單片機(jī)與 DS18B20 溫度傳感的配合對(duì)溫度的測量，實(shí)現(xiàn)了較精確的測溫功能。式設(shè)計(jì)的溫度計(jì)達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用要求，在本系統(tǒng)中由于使用的是四位八段 LED數(shù)碼管，所以只保留了一位小數(shù)，對(duì)精度有一定影響，實(shí)際采用 DS18B20 溫度傳感，可以讀取 4位小數(shù)，使測量的溫度精度更高。 21 6 總結(jié)與展望 總結(jié) 通過這次的設(shè)計(jì)，我新認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)了一種單片機(jī) MSP430，總的來說我感覺 MSP430單片機(jī)資源比 51 單片機(jī)更加豐富功能更強(qiáng)大，但是因?yàn)?51 單片機(jī) 是最早進(jìn)入中國的單片機(jī)，人們對(duì)它在熟悉不過了，再加上我國各方人士的努力，創(chuàng)造了不少適合我們使用的開發(fā)工具，多以我認(rèn)為應(yīng)該在熟悉使用 51單片機(jī)的基礎(chǔ)上再去了解學(xué)習(xí) MSP430 單片機(jī)。 這次設(shè)計(jì)也基本完成了各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)。溫度采集模塊用 DS18B20 來實(shí)現(xiàn)，電路簡單，價(jià)格便宜。 本次設(shè)計(jì)首先主要是查閱 MSP430 的資料，掌握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，然后根據(jù)要求用protel 畫 出原理圖，生成 PCB 板。以下是我在制作 PCB 板圖的時(shí)候的一些心得體會(huì)：首先在制作 PCB板之前要認(rèn)真檢查原理圖是否有畫錯(cuò)的地方或者什么疏漏，例如本設(shè)計(jì)有的硬件部分采用 5V 供電，但是單片機(jī)采用 供電，所以一定要注意弄清楚，否則有可能燒壞電路板；然后就是生成 PCB 板的時(shí)候，大部分元件的封裝盡量自己來畫，這樣可以避免軟件自帶的封裝與你實(shí)際的元件不符合，所以在畫封裝時(shí)，先了解好元件的實(shí)際情況；還有就是 PCB 板盡量根據(jù)實(shí)際電路圖采用手動(dòng)布線，這樣可以清楚的知道電路板上的元器件功能，以便后續(xù)調(diào)試。 展望 由 于時(shí)間有限，本文所設(shè)計(jì)的是一個(gè)簡單功能實(shí)現(xiàn)，在 MSP430 單片機(jī)的更多使用方面沒有進(jìn)行更多的學(xué)習(xí)研究，但 MSP430 單片機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)注定會(huì)在以后的單片機(jī)使用方面成為主流。 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。雖然在調(diào)試程序和電路板時(shí)比較累，但從這一次小小調(diào)試實(shí)踐中，我得到了很多經(jīng)驗(yàn)，最主要的 是我學(xué)會(huì)了怎么調(diào)試程序和電路板。如果再讓我調(diào)試一次，應(yīng)該說我所花的時(shí)間肯定比第一次少，有些常見的問題自己已經(jīng)記住在心里了。經(jīng)驗(yàn)的積累就是在一次次的實(shí)踐中得到的，沒有實(shí)踐，就沒有經(jīng)驗(yàn)的積累！ 22 同時(shí)，對(duì)于此溫度報(bào)警系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍相當(dāng)?shù)貜V泛，不僅可以用于日常的報(bào)警，也可以再加一個(gè)控制線路，通過單片機(jī)的其他端口來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制操作，比如說可以加一電機(jī)，當(dāng)溫度超過時(shí)可以讓電機(jī)運(yùn)作降溫，溫度低于下限時(shí)升溫，實(shí)現(xiàn)溫度的恒溫控制。還可以用于滅火機(jī)器人，通過溫度傳感器，當(dāng)檢測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。在現(xiàn)實(shí)生活中，可以采用多點(diǎn)采集，對(duì)不同的環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測，這個(gè)模塊可以推廣到很多場合。 23 參 考 文 獻(xiàn) [1]胡大可 .MSP430 系列 FLASH 型超低功耗 16 位單片機(jī) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [2]沈建華，楊艷琴，翟驍曙 . MSP430 系列 16 位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [3]秦龍 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例系列 MSP430 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例 [M].北京：中國電力出版社， 2021 [4]周云波 ，由 DS18B20 單線數(shù)字溫度計(jì)構(gòu)成的單線多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng) [J]， 2021 [5]魏小龍， MSP430 系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 [M]， 2021 [6]羅慧滋，數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 在糧情測控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]， 2021 [7]董煒、王俊杰、楊士元，單總線測溫系統(tǒng) [J]自動(dòng)化儀表， 2021 [8]梅麗鳳 .基于 MSP430 控制的液晶顯示屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [M].遼寧工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院， 2021 [9]鄭敏 .DS18B20 溫度傳感器在溫度大棚多路測控技術(shù)中的應(yīng)用 [J].四川：鄂州大學(xué)電子工程系， 520211 [10]馬云峰 .單片機(jī)與數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的接口技術(shù) [J].山東廊坊學(xué)院信息與控制工程系， 261041 [11]陸劍 . 基于 MSP430 的 溫度 檢測儀 設(shè)計(jì) [J].江蘇：江蘇技術(shù)師范學(xué)院， 213001 [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, 2021 [14] design automatic practice with practice .the press , 1998 24 附錄Ⅰ 仿真圖 Protues 仿真圖： 25 附錄Ⅱ 原理圖 測溫系統(tǒng) protel原理圖： 26 電路板 PCB 圖： 27 附錄Ⅲ 實(shí)物圖 電路板： 28 附錄Ⅳ JTAG 仿真器原理圖