文档介绍：目录
1 绪论 1
研究背景和意义 1
温度测量的国内外研究介绍及发展现状 1
设计任务 2
2 系统方案设计 3
方案选择 3
方案一 3
方案二 3
温度传感器的选型 3
基本设计思路 3
3 温度传感器DS18B20 4
DS18B20简介 4
“单线总线”通信协议简介 5
DS18B20的主要特性 5
DS18B20的内部结构 6
DS18B20的工作原理及应用 7
DS18B20的工作原理 7
DS18B20与单片机的接口电路 9
4 MSP430系列单片机 10
MSP430简介 10
MSP430X4XX系列的特点 11
MSP430的管脚分布 12
MSP430的管脚分布外观图 12
MSP430系列的工作原理及实现 12
MSP430的内部结构 14
MSP430的内部模块分配 14
中断向量地址 16
特殊功能寄存器 17
中断使能寄存器1和2 17
中断标志寄存器1和2 18
模块使能寄存器1和2 19
RAM存储器的构成 19
基本定时器Timer1 20
振荡器和系统时钟 20
定时器 20
WDT +看门狗定时器 20
timer_A3 21
timer_B7 21
A∕D与D∕A 23
ADC12 23
DAC12 23
5 温度采集系统的硬件设计 23
显示电路 23
风扇控制电路 24
单片机控制电路 25
6 温度采集系统的软件设计 25
主程序流程图 25
定时器A、B程序设计及流程图 26
DS18B20逻辑时序图 27
读出温度子程序 28
7 总结与体会 29
附录A 温度采集系统原理图 30
附录B 温度采集系统PCB图 31
附录C 温度采集系统主程序 32
参考文献 47
致谢 49
1 绪论
研究背景和意义
温度是表示物体冷热程度的一种物理量,是国际单位制中的七个基本物理量之一。温度与人类生活、工农业生产以及科学研究都有着密切的关系。随着当今世界科学技术水平的不断提高和发展,温度测量技术也得到了一定的发展并取得了可喜的成绩。
对于温度的测量方法有很多种,但是在很多情况下,有关于实际工程现场或者一些特殊条件下的温度测量,要想得到准确可靠的结果并不是一件容易的事,这就需要非常熟悉各种测量方法的原理及特点,结合被测对象的具体要求选择合适的方法进行测量才能完成。同时,我们还应该在现实的工作生活及实验研究中不断总结经验教训,积极探索新的温度测量方法,改进原有的测量技术,以满足各种条件下的温度测量需求。
当今世界,单片机(微控制器)技术已经渗透到人类生活的方方面面,在家用电器、通信产品等日用电子设备中都可以见到。TI公司MSP430系列是一个超低功耗类型的单片机,特别适合于电池应用的场合或者手持设备。同时,该系列将大量的外围模块整合到片内,也特别适合于设计片上系统;有丰富的不同型号的器件可供选择,给设计者带来很大的灵活性。他是一个16位的精简指令构架,有大量的工作寄存器和数据存储器,其RAM单元也可以运算。MSP430系列是众多单片机系列中的一颗耀眼的新星[1]。
DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度传感器,十分方便[2]。
将两者结合起来设计成这个温度采集系统,希望可以在生活中不断检验,更好的为人类生产和生活服务。
温度测量的国内外研究介绍及发展现状
关于温度控制,在工业自动化控制中占有着非常重要的地位,单片机系统的开发和应用给现代工业测控领域注入了新的血液。随着科学技术的发展,各个领域对自动控制系统在控制精度、响应速度、稳定性与自适应能力等方面的要求越来越高,被控对象或过程的各种不确定性以及现场测试手段不完善等,使
得难以完全按数学方法建立被控对象的精确模型从而使问题得以解决。
随着电子技术的日渐成熟,电子类产品的开发自然而然成为当今的研究热点。电子技术以及应用需求的发展使单片机技术也得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的成果。以单片机为核心