基于MSP430的远程空调控制系统控制终端的设计
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一种基于MSP430单片机的红外遥控器的设计方案Design of Infrared Controller Based on MCU MSP430摘要:本文首先介绍了红外通信的基本原理;然后简要介绍了TI公司的MSP430单片机的功能特点;最后介绍了一种基于MSP430单片机的红外遥控器的设计方案,并给出了硬件电路和程序流程图。
关键词:红外通信;MSP430单片机;红外遥控器1 引言在工业控制的许多环境下,不适合操作人员直接控制,例如:高温、高压、辐射、粉尘、强酸性、腐蚀性、有毒气体等。
这时,红外遥控是可行的控制方式。
通过这种方式,操作人员能及时采集现场数据,修改控制对象的参数,并发送控制命令,以达到理想的控制效果。
红外遥控通过红外通信的方式进行控制,具有低功耗、低成本、高可靠性、体积小、结构简单、避免人身伤害等优点,是一种先进的控制方式,具有广阔的应用前景。
2 红外通信原理[1][2]红外通信,即以红外线作为通信载体,通过红外光在空中的传播来传输数据的通信方式,它由发射端和接收端来完成。
在发射端,发送的数字信号经过适当的调制编码后,送入电光变换电路,经红外发射管转变为红外光脉冲发射到空中;在接收端,红外接收器对接收到的红外光脉冲进行光电变换,解调译码后恢复出原信号。
红外发射端发送数据时,是将待发送的二进制数据调制成一系列的脉冲信号后发射出去。
红外载波为频率38KHz的方波,采用脉宽调制PWM 方式发送,通过待发送二进制数据的“0”或“1”控制两个脉冲之间的时间间隔,及PWM的占空比。
红外载波既可以通过外围硬件电路实现,也可以使用单片机内部的定时器的PWM功能实现。
红外接收端在收到38KHz的载波信号时,会输出低电平,否则输出高电平,从而可以将“时断时续”的红外光信号解调成一定周期的连续方波信号,经单片机处理,便可以恢复出原数据信号。
3 MSP430单片机简介[3]MSP430单片机是TI公司推出的一个新型单片机系列,其主要特点是:超低功耗、16位指令、内置A/D转换器、串行通信接口、硬件乘法器、LCD(液晶)驱动器及高抗干扰能力等。
基于MSP430的无线监控智能温控系统研究摘要本项目利用MSP430F1611单片机,围绕智能温控的目标,对加热进程不可控或者控制过程智能化水平偏低、可能的危害操作人员安全等问题进行论述。
实现按键设定加热目标温度,加热功率连续可调,系统温度实时显示,预判断所需加热时间,远程无线数据传输以及当前温度与剩余加热时间的实时显示,实现智能控温。
关键词MSP430F1611;智能控温;无线本文针对现实生活中广泛应用的电加热原理进行分析、讨论,联想到现实工业生产中加热设备安全、效率、智能化水平偏低等问题,对原有技术进行改进,制作出基于MSP430的无线遥控多功能智能温控系统。
本文从硬件实现和软件实现两部分具体展开本项目。
1 硬件实现硬件实现部分以MSP430F1611单片机为控制核心,温度传感器实时采集得到的当前温度为依据,对加热系统温度进行设定和实时显示。
硬件部分除了主机MCU控制核心外,还有无线传输手持机、调功模块、温度与显示采集、加热电热水壶4个主要部分。
如图1所示。
1.1 主机MCU控制核心主机MCU部分为整个系统的控制核心,采用MSP4301611单片机,通过温度采集模块实时检测加热系统温度,利用智能算法,通过已知加热功率,预判断液体加热时间,利用TCA785移相调功模块、可控硅双向开关,控制加热器件对待加热介质进行加热。
并通过无线传输在手持机部分实时显示系统温度、剩余加热时间、系统设定温度等。
实现对加热系统的精确、智能的控温。
1.2 手持机模块手持机模块同样通过MSP430F1611控制手持机部分的整体工作,通过无线接收主机部分传送的信息,无线传输模块采用nRF24L01主芯片,在液体加热过程中,通过无线传输模块可在手持机部分实时显示液体当前温度、剩余加热时间、系统设定温度。
1.3 调功模块调功模块以TCA785为核心,其内部电路主要由过零检测电路、同步寄存器、锯齿波产生电路、基准电源电路、移相比较器、定时控制与脉冲控制电路等部分组成。
基于MSP430的温控系统设计温度的测量和控制在日常生活、生产中广泛应用愈来愈广,在各类民用控制、工业控制以及航空航天技术方面,也有所体现。
比如在很多工作场合,元器件工作温度指标达不到工业级或普军级温度要求,为了满足此要求,论文提出了基于MSP430 单片机,运用LM35 温度传感器开发的温控系统,系统具有体积小、低功耗、可靠性高、低成本的特点。
1 低功耗温控系统方案设计温控电路由传感器电路、信号调理电路、A/D 采样电路、单片机系统、输出控制电路、温度调节电路构成。
电路基本工作原理:传感器电路将感受到的温度信号以电压形式输出到信号调理电路,信号经过调理后输入到A/D 采样电路,由A/D 转换器将数字量值送给单片机系统,单片机系统根据设计的温度要求判断温度调节电路是否投入工作。
文中设计时以0℃为判别依据,当温度量值低于或等于0℃时,温度调节电路进行加温通。
当温度量值高于0℃时,电路停止工作。
2 低功耗温控系统硬件设计2.1 传感器电路设计2.1.1 温度传感器的选择LM35 是National Semiconductor 所生产的温度传感器,它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,LM35 比按绝对温标校准的线性温度传感器优越行较好。
因而,从使用角度来说,LM35 无需外部校准或微调,可以提供±1/4℃的常用温度精度。
1)工作电压:直流4~30 V;2)工作电流:小于133μA;3)输出电压:- 1.0~+6 V;4)输出阻抗:1 mA 负载时0.1 Ω;5)精度:0.5℃精度(在+25℃时);6)漏泄电流:低功耗,小于60μA;7)比例因数:线性+10.0 mV/℃;8)非线性值:±1/4℃;9)校准方式:直接用摄氏温度校准;10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料T0~92 晶体管封装;11)使用温度范围:-55~+150℃额定范围。
基于MSP430单片机的温控系统设计汪宏武【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)005【摘要】介绍了运用MSP430单片机设计开发了一种温控系统。
重点阐述了以单片机为核心的硬件电路和以C语言为用户程序编程语言的用户程序,设计了传感器电路、信号调理电路、电源模块、液晶模块电路,开发了LCD模块操作、数据采集处理程序和温控调节模块程序。
该系统体积小、成本低、工作可靠,工程移植性好,具有很高的工程应用和借鉴价值。
%A temperature control system using a single-chip MSP430 is described, mainly introduces the chip hardware circuit based on MCU and user program using the C language ,designs the sensor circuit, signal conditioning circuits, power supply module, LCD module circuit, develops the LCD module operation, data acquisition and processing procedures and temperature regulation module program. The system has some functions of small, low cost, reliable, portable and good engineering, and has a high reference value to engineering applications and offers some ideas for designing similar engineering projects.【总页数】3页(P166-167,171)【作者】汪宏武【作者单位】西安航空职业技术学院航空维修工程系,陕西西安710089【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于双MSP430芯片的光纤陀螺精密温控系统设计 [J], 刘云2.基于MSP430F149单片机与模糊控制的温控仪设计 [J], 凌泽明3.基于MSP430F133单片机的智能温控仪 [J], 郑琦;沈相国4.基于MSP430F149单片机的实验用温控对象模拟器的设计 [J], 邹莉5.基于MSP430F149单片机的移动基站温控通风系统 [J], 韩永华; 母海波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。