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南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：王超学号：240092323系部：康尼学院专业：通信工程题目：基于MSP430的温度检测系统设计与实现指导者：汪力纯(实验师)评阅者：2013年6月南京MSP430-basedtemperaturedetectionsystemdesignandimplementationADissertationSubmittedtoNanjingInstituteofTechnologyFortheAcademicDegreeofBachelorofScienceByChaoWangSupervisedbyTechnicianLichunWangCollegeofKangniNanjingInstituteofTechnologyJune2013摘要MSP430单片机是德州公司最新开发的具有16位总线带FLASH的单片机，由于它的性价比和集成度高，受到广大技术开发人员的青睐。它的可靠性能比较好，加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境，在各种行业中都占有重要的位置，越来越多的领域应用到以单片机为控制核心，用液晶显示作为显示终端的数字化控制设备，通过单片机对被控对象进行智能控制。MSP430单片机将会在工程技术应用中得到广泛的应用。而且，它是通向DSP系列的桥梁，随着自动控制的低功耗化和高速化，MSP430系列单片机将会得到越来越多人的喜爱。通过这次毕业设计，我对MSP430单片机有了完整的了解，并且着重了解了MSP430F149芯片的原理图以及它的工作原理，对内部的硬件资源和自身的汇编语法进行了实验，把它和DS18B20温度传感器联系在一起实现了温度的测量以及报警。关键词：MSP430；超低功耗；单片机；DS18B20AbstractTexasMSP430microcontrolleristhelatestdevelopmentofa16-bitbuswithFLASHMCU,duetoitscost-effectiveandhighlyintegrated,bythemajorityoftechnologydevelopersofallages.Itsreliabilityisbetter,enhancingelectricalinterferenceunaffected,adaptindustrial-gradeoperatingenvironment,inavarietyofindustryoccupiesanimportantpositioninboth,appliedtomoreandmoreareastomicrocontrollercore,withLCDasadigitalcontroldisplayterminalequipment,throughthecontrolledobjectMCUintelligentcontrol.MSP430microcontrollerapplicationsengineeringtechnologywillbewidelyused.And,itisabridgeleadingDSPfamily,withautomaticcontrol,lowpowerconsumptionandhighspeed,MSP430MCUwillgetmoreandmorepeople'sfavorite.Throughthisgraduationproject,IhaveacompleteunderstandingoftheMSP430microcontroller,andfocusonunderstandingtheMSP430F149chipschematicanditworks,andtheinternalhardwareresourcesandtheirownassemblersyntaxconductedexperimentsitandDS18B20linkedtothetemperaturesensorofthetemperature-measuringandalarm.Keywords:MSP430;ultra-lowpower;SCM;DS18B20目录第一章绪论........................................................11.1引言......................................................11.2现状和发展状况...........................................11.3课题研究的主要内容.......................................21.3.1研究内容...........................................21.3.2论文安排...........................................2第二章系统总体方案设计...........................................32.1系统组成结构.............................................32.2温度测量原理.............................................32.3系统工作流程.............................................42.4系统核心器件选型.........................................42.5系统硬件主要电路说明.....................................42.5.1数据采集系统电路..................................42.5.2PL2303下载电路....................................72.5.3报警模块蜂鸣器电路................................82.5.4LCD1602显示模块电路...............................92.5.5电源及复位模块电路...............................10第三章系统软件设计..............................................143.1系统软件总体结构及流程图...............................143.1.1主程序流程图......................................143.1.2读出温度子程序流程图.............................153.1.3温度转换命令子程序流程图.........................163.1.4计算温度子程序...................................163.1.5显示数据刷新子程序...............................173.2主模块程序设计..........................................173.3LED显示模块程序设计....................................203.4温度采集模块程序设计....................................273.5报警模块程序设计........................................343.6上位机及辅助功能设计....................................343.6.1系统主界面的设计.................................343.6.2串口设置界面......................................35第四章系统调试和结果分析.......................................394.1调试步骤.................................................394.1.1显示模块调试......................................394.1.2温度数据采集模块调试.............................394.1.3报警模块调试......................................404.1.4上位机辅助功能设计...............................414.1.5整体调试：........................................424.2遇到的问题及解决方案....................................43第五章总结与展望................................................45致谢..............................................................46参考文献..........................................................47附录A：系统硬件的实物图及MSP430原理图.........................48附录B：系统主程序................................................50附录C：MSP430F149单片机封装管脚定义............................65第一章绪论1.1引言十七世纪是温度计诞生和发展的最初阶段，这个仪器几乎比任何其它仪器都得到更加广泛的应用。现代历史研究认为最早发明温度计的科学家是伽利略，他在1592年发明了最早的气体温度计，最早的液体温度计则是荷兰科学家华伦海特制造出来的[1]。随着核能，宇航，冶金，低温，材料，微电子学和生物医学等方面的发展，对于温度测量控制的精度和范围提出了很高的要求，特别是对温度的测量不但要准确，而且需要读取数值时要更直观，更方便，这样的要求促进了温度测量和控制技术的迅速发展。在如今虽然水银温度计仍是各温度测量的计量标准，可是它的缺点则是刻度间隔通常很密，不能准确分辨，读数困难，而且它们的热容量比较大，这使得达到热平衡所需的时间非常长，因此更难读准，同时，玻璃管易碎，里边的水银有毒，使用起来非常不方便。后来出现了代替水银的有，酒精温度计和金属簧片温度计。它们虽然无毒性，但是测量精度很低，只能作为一个大概的指示。后来接着又出现了热电阻温度计、热电偶温度计等温度计。之后随着大规模集成电路技术的提高，又出现了多种集成的数字化温度传感器。如今随着电子工业的发展，数字仪表的优点有反应速度快，操作简单，并且对使用环境要求不高，市场上出现越来越多的数字式温度计，纵观国际上现有的温度计的变化，总趋势是从模拟信号向数字信号转变，相应的体积也在不断的减小，一切向着数字化，智能化控制方向发展[2]。1.2现状和发展状况温度检测和控制是在工业生产过程中是比较典型的应用之一，随着传感器在生产生活中的广泛应用，利用新型总线式数字温度传感器来实现对温度的测试，并且让控制得到更快的开发。在现在的生活中，所用到的家具设备，电器，工业产品等对温度的要求日益增高，与此同时灵敏的温度控制报警系统已经成为了日常生活中必不可少的产品。例如锅炉，冰箱的温控系统等，都需要用到了这一功能部件。对此，我这次设计了基于MSP430F149单片机的温度检测系统，来模拟现实中的温度控制系统。此系统的设计和布线简单，体积小，重量轻，结构紧凑，抗干扰能力比较强，扩展方便，性价比高，在工厂，大型仓库，智能化的建筑等领域的