【正文】 著“信息時(shí)代”的到來，傳感器技術(shù)得到了顯著的提高，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對(duì)其要求也越來越高，需求越來越迫切。 MSP430 系列 單片機(jī) 是美國 德州儀器 (TI)推向市場(chǎng)的一個(gè) 16 位、具有精簡(jiǎn)指令集、超低功耗的混合型單片機(jī)， 自 1996 年問世，由于它的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，成為許多電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不二選擇，超低功耗不僅延長(zhǎng)了設(shè)備電池的使用時(shí)間，降低了企業(yè)成本，同時(shí)開辟了全新的服務(wù)，為消費(fèi)者帶來豐富的節(jié)能選擇。然而其 運(yùn)行速度 快 ，內(nèi)存 需求大 ，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 容量大的要求使得它的開發(fā)維護(hù)成本很高， 在很多的小型系統(tǒng)中，用成本低廉的單片機(jī)控制小型的，不需要大量復(fù)雜運(yùn)算的 系統(tǒng)是非常合適的。電子技術(shù)以及應(yīng)用需求的發(fā)展 使得 單片機(jī)技術(shù) 也 得到了迅速的發(fā)展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的進(jìn)展。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)控制系統(tǒng)控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與自適應(yīng)能力的要求越來越高，被控對(duì)象或過程的非線性、時(shí)變性、多參數(shù)點(diǎn)的強(qiáng)烈耦合、較大的隨機(jī)擾動(dòng)、各種不確定性以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段不完善等，使 得 難以 按數(shù)學(xué)方法建立被控對(duì)象的精確模型 得以解決 。 由美國 Dallas 公司生產(chǎn)的 DS18B20溫度傳感器 具 有 單總線， 兩種工作模式，能夠直接讀出被測(cè)溫度 等特點(diǎn) ，特別是它的 單總線設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以節(jié)省單片機(jī)的 I/O 接口的開銷，多個(gè)傳感器可共用一個(gè)接口而不會(huì)產(chǎn)生干擾；雖然軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜，但通過軟件的設(shè)計(jì)，可以提高可靠性，增強(qiáng)抗干擾能力，適合于惡劣的環(huán)境，共地 模式 [2]使得它耗電量小，支持串行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)；溫度測(cè)量范圍廣，精度高，可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)精度的變換 ，因而成為目前各類有關(guān)溫度 采集 工作的首選 [2][3]。 進(jìn)入 21 世紀(jì)后， 溫度檢測(cè)系統(tǒng)已逐步走向復(fù)合型和智能化，溫度作為其中的重要參數(shù) ， 其測(cè)量的準(zhǔn)確性對(duì)提高正確性是很重要的，研究和設(shè)計(jì)高性能的溫度控制系統(tǒng)具有非常重要的意義 ，而其中最重要的器件就是溫度傳感器，它的性能也直接影響到了采集的溫度數(shù)據(jù)的精度 和 時(shí)效性 。 MSP430 系列單片機(jī)支持采用匯編語言和 C 語言進(jìn)行開發(fā)，該系 列單片機(jī)集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)備，方便高效的開發(fā)環(huán)境，適應(yīng)工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境。 以往的溫度檢測(cè)系統(tǒng)所使用的單片機(jī)，管腳少，功能少，功耗大，雖經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，仍不能滿足現(xiàn)在的市場(chǎng)需要。 市場(chǎng)決定技術(shù)，技術(shù)引導(dǎo)產(chǎn)品的開發(fā)，在這樣的環(huán)境下，與溫度控制相關(guān)的電子類產(chǎn)品的開發(fā)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。 此外由于環(huán)境因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)難以采集 的問題，特別是在工廠，火災(zāi)等的現(xiàn)場(chǎng)，工作人員不能長(zhǎng)時(shí)間停留在現(xiàn)場(chǎng)觀察和采集溫度，就需要實(shí)現(xiàn)能夠?qū)?shù)據(jù)采集并將其傳送到一個(gè)地方集中進(jìn)行處理， 以 節(jié)省人力，提高效率，但這樣就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，由于廠房大、需要傳輸數(shù)據(jù)多， 使用 傳統(tǒng)方法容易造成資源浪費(fèi) 而且可操作性差，精度不高，這都在不同程度上限制了工作的進(jìn)行和展開。 關(guān)鍵詞 ： 超低功耗 單片機(jī)， 單總線溫度傳感器 ， JTAG 仿真 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 ABSTRACT Currently, The temperature control system is widely used in our daily life and closely linked with our work and study. How to design and make a temper ature control system which has the characters of high performance, accurate measurement,real time monitoring is still a main problem. As with the high de velopment of the electronic technique in our country, the temperature control system used the microcontroller as the centre and thermal sensor as the farend equipment is being the main trend. In this paper, it introduces the research background and the significance of the temperature control system, the situation at home and abroad. the MSP430 series MCU which is widely used now ,the digital thermal sensor, DS18B20 and so on. At that basis , we design, programe and debug it, draw the SCH and PCB about it in the Protel. It can monitor the temperature of multipoints and choose one to display in the LCD by pressing the key, which leads to realizing the meal time monitoring of the temperature of these points. Keywords:UltralowPower microcontroller, the onewire digital thermal sensor, JTAG simulation山 東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目錄 目錄 1 緒論 ................................................................................................................. 1 研究背景和意義 ..................................................................................... 1 國內(nèi)外動(dòng)向 ............................................................................................ 2 課題的主要研究?jī)?nèi)容 ............................................................................ 5 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .............................................................................................. 6 MSP430 系列單片機(jī) ............................................................................... 6 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 ................................................................... 11 DS1302 日歷時(shí)鐘芯片 ......................................................................... 17 OCMJ4x8B 液晶顯示模塊 ..................................................................... 20 鍵盤 ...................................................................................................... 24 JTAG 仿真和 IAR Workbench .............................................................. 26 結(jié)語 ...................................................................................................... 30 3 系統(tǒng)電路及軟件實(shí)現(xiàn) .............................................................................. 31 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖及功能實(shí)現(xiàn) ..........................