基于MSP430的智能温度检测系统设计

摘要本次设计内容为基于MSP430单片机的温湿度检测系统。

温度和湿度是药房、粮仓、温室大棚等场所的重要的环境因子，本文提出了一种基于MSP430F149单片机的温湿度检测系统设计，该系统设计方案具有测量准确、调试方便、可实时记录信息等特点，并可广泛应用于条件恶劣、人员不便进入的场合。

本次设计以MSP430F149单片机为基础，在分析其工作原理及相应管脚作用的基础上，结合我国现有气候的特点，进行温度、湿度参数的检测系统设计，完成了温湿度检测系统的方案，包括温度检测系统、湿度检测系统，使检测所得的数据量达到生产等环节过程中的精确要求。

温湿度检测系统的控制方案共有5个主要部分；其中包括温度检测系统、湿度检测系统、显示电路、电源电路。

本次设计对温湿度检测系统组态采用美国德州仪器开发的MSP430单片机，并在设计内容里详细介绍了MSP430单片机的相应优势及工作原理。

此次设计共分5章内容，主要包括温湿度检测系统简介、基本硬件介绍、硬件电路设计、软件程序设计等内容，全方位解析温湿度检测系统及其相应显示的方案，根据精度对生产等环节的要求进行各种精度的确定，包括传感器及运算电路，以实现系统最优且安全可靠。

关键词：MSP430F149单片机；温度检测；湿度检测IAbstractThe content of this design is the humidity and temperature monitoring system based on MSP430 Single-Chip Microcomputer. Temperature and humidity are two important environmental factors in some places like pharmacies, granaries and greenhouses. The design for the humidity and temperature monitoring system based on the MSP430F149 Single-Chip Microcomputer is presented in this thesis. The design of the system is characterized by accuracy in mensuration, convenience in debugging and real time information-recording and also widely used in the places which are too harsh for people to enter.The design grounded on the MSP430F149 Single-Chip Microcomputer, considering exsiting climate characteristics in our country, is planned in detecting system about parameters of humidity and temperature on the premise that has analyzing the working principle and pin function. The design has completed the schemes of humidity and temperature monitoring system, including temperature detecting system and humidity detecting system, to make sure the data size of the detection can meet the precise request in production and other links. There are five major parts in the scheme of humidity and temperature monitoring system, comprising temperature detecting system, humidity detecting system,display circuit and power circuit. The design adopts the MSP430 Single-Chip Microcomputer configuration by Texas U.S in the configuration of humidity and temperature monitoring system and the advantages and the working principle of MSP430 are introduced in the design in detail.The design consists of five chapters, including introduction of temperature and humidity detection system, the basic hardware,the hardware circuit design, software programming, which analyzes the humidity and temperature monitoring system and shown schemes related. It also determines the accuracy considering the importance of exactness in production, including the sensor and arithmetic circuit, to achieve optimization and reliableness of the system.Keywords: MSP430F149; temperature detection; humidity detectionII目录第1章引言 (1)1.1课题的目的和意义 (1)1.2国内、外现状及发展趋势 (2)1.2.1国内现状及发展趋势 (2)1.2.2国外现状及发展趋势 (2)第2章温湿度检测系统简介 (3)2.1 温度测量部分 (3)2.2 湿度测量部分 (3)2.3 显示部分 (3)2.4 电源部分 (3)第3章基本硬件介绍 (4)3.1 MSP430单片机 (4)3.1.1处理能力强 (4)3.1.2运算速度快 (4)3.1.3超低功耗 (4)3.1.4方便高效的开发环境 (5)3.1.5 MSP430F149系列 (5)3.1.6 MSP430F149各管脚 (5)3.2 DS18B20温度传感器 (8)3.2.1 4个主要的数据部件 (9)3.2.2 技术性能描述 (11)3.2.3应用范围 (12)3.2.4 DS18B20工作原理 (12)3.2.5 DS18B20引脚定义 (13)3.3 HM1500湿度传感器 (13)3.3.1 HM1500内部结构 (13)3.3.2 额定参数 (13)3.3.3 特性 (13)3.3.4 环境适应性 (14)3.3.5 HM1500湿度测量 (14)3.3.6 HM1500模拟线性电压输出 (14)第4章硬件电路的设计 (16)4.1 基础电路设计电路设计 (16)4.2 重要模块电路的设计 (16)4.2.1 温度检测电路的设计 (16)4.2.2 湿度测量电路的设计 (18)III4.2.3 电源转换电路的设计 (19)4.2.4 显示电路的设计 (20)第5章软件程序设计 (23)5.1 软件开发环境IAR FOR MSP430 (23)5.2 程序设计整体方案 (23)5.3 温度测量程序 (25)5.3.1 DS18B20温度传感器的驱动 (25)5.3.2 温度的测量与显示程序 (25)5.4 湿度测量程序 (25)第6章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)附图 (46)IV第1章引言1.1课题的目的和意义这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握温、湿度测量系统设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。

摘要摘要本文旨在设计一个基于MSP430单片机的高精度的温度测试系统，以应用于实际温度测控。

有两个主要要求：1.用LCD做显示器。

2.微功耗实现。

预期成果是使得该系统测温精度达到±0.5℃，测温范围达到0℃-100℃，实现uA级功耗。

基于上述要求，论文首先介绍了超低功耗16 位单片机MSP430F149和数字温度传感器DS18B20 的基本特性，内部结构和应用，然后结合液晶显示模块MG-12232，画出了PROTEL电路图，PCB图，设计了一个小型测温系统，并写出了相应的程序代码。

利用MSP430 单片机的超低功耗以及DS18B20 的单线接口方式，实现了整个系统的低功耗，结构简单，性能稳定，经济实用。

最后基于集成开发环境IAR Workbench 给出了主要的C430函数。

关键词：测温系统，MSP430F149， DS18B20ABSTRACTABSTRACTThis article is for the purpose of designing one based on the MSP430 monolithic integrated circuit high accuracy temperature test system, meets uses in the actual temperature observation and control. Some two overriding demands: 1. uses LCD monitor.2. ultra-low power realizations. The anticipated achievement is causes this system temperature measurement precision to achieve ±0.5℃, the temperature measurement scope achieves 0℃-100℃, realizes the uA level power.Based on the above request, the paper first introduced ultra low power loss 16 monolithic integrated circuit MSP430F149 and the digital temperature sensor DS18B20 basic characteristic, the internal structure and the application, then union liquid crystal display module MG-12232, has drawn the PROTEL circuit diagram, the PCB chart, has designed a small temperature measurement system, and has written the corresponding procedure code.Using the ultra-low power of the MSP430 microcontroller and the 1-WARE interface mode of the DS18B20, the ultra-low power、simple structure、stable performance and practicality of the whole system is realized.Some primary C430 functions are presented in the IAR Workbench IDE.Key words: temperature detecting system，MSP430F149，DS18B20目录目录第1章引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题简介 (1)第2章MSP430单片机 (3)2.1 MSP430系列单片机的特点 (3)2.2 MSP430系列的内部结构概述 (5)2.3 MSP430单片机的端口介绍 (9)2.4 MSP430单片机复位电路 (11)2.5 Msp430单片机时钟模块 (11)2.6 MSP430单片机WDT看门狗定时器 (14)2.7 MSP430低功耗结构 (16)2.8 MSP430单片机MSP430定时器 (18)第3章数字温度传感器 (20)3.1 DS18B20的特性 (20)3.2 DS18B20的外形和内部结构 (21)3.3 DS18B20工作原理 (22)3.4 高速暂存存储器 (24)3.5 DS18B20的应用电路 (26)第4章温度测试系统 (30)4.1 单片机电路 (31)4.2 电源电路和复位电路 (34)4.3 单片机与液晶模块的接口设计 (35)4.4 MSP430F149单片机与DS18B20的接口设计 (37)4.4.1 接口电路设计 (37)4.4.2 软件设计 (38)4.4.3 DS1820使用中注意事项 (38)4.5 系统软件设计 (39)参考文献 (42)电子科技大学学士学位论文致谢 (43)附录一 (44)附录二 (45)附录三 (57)外文资料原文 (63)中文译文 (68)第1章引言第1章引言1.1课题背景温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

温度测量系统设计，基于msp430单片机本文介绍一种应用msp430 单片机测量温度的方法，来代替传统教学中相对落后的热敏电阻结合电流表的实验方法。

1 温度测量部分用于测量温度的温度敏感元件有很多种，比如热电偶、热敏电阻、集成温度传感器、数字温度传感器等等。

本系统采用的是热敏电阻。

热敏电阻由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成。

与一般常用的金属电阻相比，它有较大的电阻温度系数，可以获得较高的温度分辨率。

不同材料制成的热敏电阻适用的测温范围不同，如CuO 和MnO2 制成的热敏电阻适用于-70~120℃，适于测量体温。

温度是模拟量，要把被测的模拟量转换成数字量，以供单片机处理。

为了节约成本，可以通过斜率A/D 转换来实现模数转换。

斜率A/D 转换是利用外接电容的充电和放电来实现的。

电路连接如图1 所示。

应用msp430 的比较器(Comparator_A)和定时器(Timer_A)，可以测量热敏电阻的阻值。

根据阻值和温度的对应关系可以得出待测的温度，实现A/D 转换。

将Comparator_A 的CA0 端接外部信号，CA1 端接内部参考电压0.25Vcc.Timer_A 工作在捕获模式，下降沿捕获，通过CCI1B 捕获CAOUT.先使P1.2 端口输出高电平，通过Rref 给电容C6 充电。

充电完毕时，CA0 端电压高于CA1 端电压，CAOUT 输出1.读Timer_A 的计数值t0，t0=TAR.然后再使P1.2 端口输出低电平，电容C6 通过Rref 放电，当CA0 端电压降至0.25Vcc 时，Comparator_A 输出翻转，CAOUT 输出0，Timer_A 通过CCI1B 捕获到下降沿，触发定时器中断，读出捕获值CCR1，t1=CCR1.C6 通过Rref 放电到0.25Vcc 的时间time_ref=t1-t0.再对热敏电阻Rsens 充电和放电，同样测出C6 通过Rsens 放电到0.25Vcc 的时间time_sens.由下面的公式可以计算出热敏电阻。

电子科技大学毕业设计（论文）论文题目：基于MSP430 单片机的温度测控装置的设计学习中心（或办学单位）：指导老师：漆强职称：学生姓名：李娜学号: 200910619190 专业：电力系统及其自动化年月日电子科技大学毕业设计（论文）任务书题目：基于MSP430 单片机的温度测控装置的设计任务与要求：时间： 2011 年 4 月18 日至2011 年 6月20日共8周学习中心：（或办学单位）学生姓名：李娜学号：200910619190专业：电力系统及其自动化指导单位或教研室：指导教师：漆强职称：年月日毕业设计(论文)进度计划表本文介绍了一种基于MSP430 单片机的温度测控装置。

该装置可实现对温度的测量，并能根据设定值对环境温度进行调节，实现控温的目的。

控制算法基于数字PID算法。

关键词：MSP430 单片机温度测控第一章引言 (1)第二章整体方案设计 (2)第三章温度信号检测 (3)第四章控制系统设计 (4)第一节软件设计 (4)第二节数字PID (6)第三节温度调节 (7)第五章结论 (7)第六章参考文献 (8)第一章引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用[1]。

单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。

本文设计了一种基于MSP430单片机的温度测量和控制装置，能对环境温度进行测量，并能根据温度给定值给出调节量，控制执行机构，实现调节环境温度的目的。

第二章整体方案设计单片机温度控制系统是以MSP430单片机为控制核心。

整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等。

单片机温度控制系统控制框图如下所示：温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。

基于MSP430单片机的温度测控装置的设计与开发设计与开发基于MSP430单片机的温度测控装置一、引言随着科技的不断进步，温度测控装置在生活和工业中扮演着重要的角色。

本文将介绍基于MSP430单片机的温度测控装置的设计与开发。

该装置可以用于实时监测环境温度，并根据设定的阈值控制温度。

二、硬件设计1.传感器选择：本设计采用温度传感器DS18B20。

它是一种数字式温度传感器，通过一根串行线来与单片机通信。

2.电路连接：将传感器与MSP430单片机连接。

传感器的VCC引脚接单片机的3.3V电源，GND引脚接地，DQ引脚接到单片机的GPIO引脚。

3.LCD模块：为了显示当前温度和控制参数，我们需要一个LCD模块。

将LCD模块的数据引脚接到单片机的GPIO引脚。

4.电源：设计一个适当的电源电路，以提供所需的电压和电流。

三、软件设计1.硬件初始化：在程序开始时，初始化MSP430单片机的GPIO引脚，配置传感器引脚为输入模式和LCD数据引脚为输出模式。

2.温度采集：通过传感器的引脚与单片机通信，获取当前温度数据。

传感器采用一线式通信协议，在读取温度数据之前，先向传感器发送读取命令，然后从传感器接收数据。

单片机通过GPIO引脚进行数据的收发。

3.温度显示：将获取到的当前温度数据通过LCD模块显示出来。

4.温度控制：设定一个温度阈值，当实际温度超过阈值时，单片机控制继电器等设备进行温度调节。

可以采用PID控制算法，根据当前温度与设定温度的差异，调整控制设备的输出。

5.程序循环：通过一个无限循环来保持程序运行。

四、测试与验证1.硬件测试：对硬件电路进行测试，确保传感器和LCD模块的接线正确，电源电压稳定。

2.软件测试：通过模拟不同温度值，确认温度采集、显示和控制功能正常。

3.综合测试：将温度测控装置放置在实际环境中，观察温度采集和控制性能，根据需要进行调整。

五、结论本文设计与开发了基于MSP430单片机的温度测控装置。

本文介绍了一种无线温度测控系统的设计方案。

本系统由MSP430单片机控制温度传感器DS18B20（数字温度传感器）采集每一路的12位数据，与2路开关量，一起送入无线收发模块PTR8000，进行发送，并在发送方显示当前的温度。

同时51单片机控制另一块PTR8000接受数据，并把所接受到的数据通过串口通信传送到PC机显示，用户可以通过软件设定所需要的温度的上限和下限温度，实现报警功能。

关键词：430单片机51单片机PTR8000 无线收发串口通信目录第一章选题依据 1§1.1温度控制器的发展概况及现状 1§1.2 本设计的选题和研究内容 1第二章方案设计与论证 2§2.1总体方案设计 2§2.2系统模块方案 3§2.2.1 温度传感器方案 3§2.2.2 无线传输方案 4§2.2.3 报警提示系统方案 4§2.2.4发送端温度显示 5§2.2.5 接收端监控方式 5§2.3总体方案的选择 5§2.4 方案的论证 6§2.4.1方案的可行性 6§2.4.2方案的经济性 6第三章硬件系统设计 7§3.1 串口通信部分设计 7§3.2 报警电路部分设计 8第四章软件设计 9§4.1 单片机串口程序 9§4.2 上位机VB 11第五章系统调试 13§5.1 分步调试 13§5.1.1、测试环境及工具 13§5.1.2、测试方法 13§5.1.3、测试结果分析 13§5.2 统一调试 14结束语 15参考文献 16致谢 17附录： 18附录一：系统工作总图 18附录二：系统原理图 18第一章选题依据§1.1温度控制器的发展概况及现状在工农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。

基于MSP430的智能温度检测系统设计文章出处：发布时间：2011/08/15 | 413 次阅读| 0次推荐| 0条留言业界领先的TEMPO评估服务高分段能力，高性能贴片保险丝专为OEM设计师和工程师而设计的产品使用安捷伦电源，赢取iPad2 Samtec连接器完整的信号来源每天新产品时刻新体验完整的15A开关模式电源摘要：论述了一种以16 位单片机MSP430F149 为控制核心，利用数字化温度传感器DS18B20实现温度测量的智能温度检测系统。

详细论述了该系统的硬件组成和软件设计，给出了关键部分的电路图及相应的MSP430F149单片机温度测量程序。

实验结果表明，该智能温度检测系统具有低成本、可靠性高、结构简单、性能稳定、经济实用等特点，可根据不同需要应用于多种工农业温度检测领域。

1 引言随着设备的电气化和自动化程度不断提高，对设备和环境进行实时监控显得尤为重要。

传统的测温器件热敏电阻测出的一般是电压，需要再转化为相应的温度，这就要有其它外部硬件的支持。

因此硬件电路比较复杂，设计成本也比较高。

智能温度检测系统采用的是一种改进型智能温度传感器DS18B20, 数字温度传感器通过单总线与单片机连接，系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，也可应用于仓库测温、高层空调控制和农业生产过程监控等领域。

2 温度检测系统硬件构成该温度检测系统由主控制器MSP430F149、存储模块CAT24WC64、液晶显示模块HTM1602A、语音报警模块ISD1420、矩阵键盘和单总线接若干温度传感器DS18B20组成。

系统硬件框图如图1所示。

由图可见，多点温度测量电路只占用了MSP430F149 的一个普通IO口，系统资源利用率较高。

图1 系统硬件总体电路图2. 1 DS18B202. 1. 1 DS l8B20的内部结构DS18B20的内部结构如图2 所示，主要由四部分组成：光刻ROM、温度传感器、非易失性的温度报警触发器TH 和TL 配置寄存器。

创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*XXXXXXXXXX本科生毕业设计（论文）学院：XXXXXXXXXXXXXXX专业：自动化学生： XXX指导教师： XXXXXXXX完成日期：XXXXXXXXXXXXXXX基于MSP430单片机温度测量系统设计总计毕业设计（论文）47 页表格 6 个插图19 幅摘要温度控制仪表具有广泛的应用前景，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。

本设计是从降低开发成本、扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性的设计目的出发，采用MSP430F149单片机为控制核心、以单线数字温度传感器DS18B20来完成温度信号的采集、温度以数宇的方式显示在LCD1602液晶上，最终实现温度的采集、显示。

并重点阐述了系统的硬件构成和软件编程的设计过程。

其中硬件构成有六部分:电源及复位模块、采集模块、报警模块、键盘输入模块和显示模块。

MSP430F149是一种16位内含FLASH型芯片的单片机，具有高速运算、开发设备简便、可现场编程等特点，这给控制系统的设计带来了极大的便利性。

各个模块的电路原理图都由protel来完成。

关键词:MSP430F149 ；温度控制；DS18B2O；LCD1602AbstractTemperature control the appearance prospect, in various industries will occupy an important position, more and more fields to a monolithic integrated circuits to control the use led as a display terminal equipment by some monolithic integrated circuits to control the object is intelligent control.The design is to reduce costs, expand the development of the scope and the system running stability, reliability, designed by MSP430F149 monolithic integrated circuits to control the temperature sensor and figures DS18B20 to complete the temperature of the collection, the temperature in the number of ways in led display LED1602, achieve the temperature of the collection and display and police. The minimum temperature values based on actual requirements, the keyboard for set, for automatic temperature control and other function, and the hardware and software system of the programming process the design of hardware to constitute a part of six modules, power and resets the collected, keyboard, the module display module and.MSP430F149 is a 16-bit flash chips including the type of operation of a monolithic integrated circuits, the development of device easy, but the characteristics and programming for the control system design a great convenience., all modules of a schematic diagram of a circuit are protel to complete.Key words: MSP430F149；temperature control；DS18B20；LCD1602目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1MSP430单片机概述 (1)1.2MSP430的特点 (2)1.3课题研究的主要内容 (5)1.3.1研究内容 (5)1.3.2论文安排 (5)第2章系统总体方案设计 (5)2.1控制系统的原理图 (5)2.2温度测量原理 (6)2.3MSP430F149单片机 (7)2.3.1 MSP430F149的组成 (7)2.3.2 MSP430F149的特点 (8)2.3.3 MSP430F149的定时器及转换模块 (8)2.4单线数字温度传感器DS18B20 (9)2.4.1 DS18B20的技术性能： (10)2.4.2 DS18B20的应用范围 (11)2.4.3 DS18B20产品型号与规格 (11)2.4.4温度传感器DS18B20特点： (11)2.4.5 DS18B20使用中注意事项 (12)2.4.6温度传感器DS18B20内部结构 (12)2.5数据采集系统 (15)第3章硬件部分 (16)3.1硬件电路图 (17)3.2 电源及复位模块 (18)3.3键盘输入模块 (20)3.4报警模块 (22)3.4.1功率放大器LM386 (22)3.4.2 LM386内部原理 (23)3.5显示模块 (26)3.5.1 LCD1602基本参数及引脚功能 (26)3.5.1.1 1602LCD主要技术参数 (27)3.5.1.2引脚功能说明 (27)第4章软件部分 (32)4.1最小系统设计 (32)4.2采集模块 (34)4.3键盘输入模块 (35)4.4显示模块 (38)4.5报警模块 (41)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (46)第1章绪论本章简要介绍单片机技术在工业上的主要应用，MSP430单片机的概述及特点，以及课题研究的主要内容及论文安排。

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-based temperature detection system design and implementationA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByChao WangSupervised byTechnician Lichun WangCollege of KangniNanjing Institute of TechnologyJune 2013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；DS18B20AbstractTexas MSP430 microcontroller is the latest development of a 16-bit bus with FLASH MCU, due to its cost-effective and highly integrated, by the majority of technology developers of all ages. Its reliability is better, enhancing electrical interference unaffected, adapt industrial-grade operating environment, in a variety of industry occupies an important position in both, applied to more and more areas to microcontroller core, with LCD as a digital control display terminal equipment, through the controlled object MCU intelligent control.MSP430 microcontroller applications engineering technology will be widely used. And, it is a bridge leading DSP family, with automatic control, low power consumption and high speed, MSP430 MCU will get more and more people's favorite.Through this graduation project, I have a complete understanding of the MSP430 microcontroller, and focus on understanding the MSP430F149 chip schematic and it works, and the internal hardware resources and their own assembler syntax conducted experiments it and DS18B20 linked to the temperature sensor of the temperature-measuring and alarm.Keywords: MSP430; ultra-low power; SCM; DS18B20目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 现状和发展状况 (1)1.3 课题研究的主要内容 (2)1.3.1 研究内容 (2)1.3.2 论文安排 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1 系统组成结构 (3)2.2 温度测量原理 (3)2.3 系统工作流程 (4)2.4 系统核心器件选型 (4)2.5 系统硬件主要电路说明 (4)2.5.1 数据采集系统电路 (4)2.5.2 PL2303下载电路 (7)2.5.3 报警模块蜂鸣器电路 (8)2.5.4 LCD1602显示模块电路 (9)2.5.5 电源及复位模块电路 (10)第三章系统软件设计 (14)3.1 系统软件总体结构及流程图 (14)3.1.1 主程序流程图 (14)3.1.2 读出温度子程序流程图 (15)3.1.3 温度转换命令子程序流程图 (16)3.1.4 计算温度子程序 (16)3.1.5 显示数据刷新子程序 (17)3.2 主模块程序设计 (17)3.3 LED显示模块程序设计 (20)3.4 温度采集模块程序设计 (27)3.5 报警模块程序设计 (34)3.6 上位机及辅助功能设计 (34)3.6.1 系统主界面的设计 (34)3.6.2 串口设置界面 (35)第四章系统调试和结果分析 (39)4.1 调试步骤 (39)4.1.1 显示模块调试 (39)4.1.2 温度数据采集模块调试 (40)4.1.3 报警模块调试 (40)4.1.4 上位机辅助功能设计 (41)4.1.5 整体调试： (42)4.2 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 (66)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。

基于MSP430的测温系统设计姓名:邹必文学号：200820007摘要：论述了一种以16 位单片机MSP430F149 为控制核心，利用数字化温度传感器DS18B20实现温度测量的智能温度检测系统。

详细论述了该系统的硬件组成和软件设计，给出了关键部分的电路图及相应的MSP430F149单片机温度测量程序。

实验结果表明，该智能温度检测系统具有低成本、可靠性高、结构简单、性能稳定、经济实用等特点，可根据不同需要应用于多种工农业温度检测领域。

关键词：MSP430F149DS18B20目录1总体方案论证与比较1.1控制电路的方案论证和选择1.1.1方案一1.1.2方案二1.2显示模块的方案论证和选择1.2.1方案一：采用LED数码管显示1.2.2方案二：采用LCD液晶显示器显示1.3温度传感器的方案论证和选择1.3.1方案一：1.3.2方案二：2硬件电路的设计2.1系统电路方框：2.2各部分模块电路简介：2.2.1MSP430模块2.2.1.1 MSP430F149的概述2.2.1.2 MSP430F149的特点2.2.1.3 MSP430F149的应用2.2.2电源3.3V稳压电路2.2.3液晶显示的设计2.2.4 DS l8B20传感器模块2.2.4.1 DS l8B20的内部结构2.2.4.1 DS18B20的工作过程3软件设计3.1软件流程设计3.2 BCS基本时钟系统3.2.1 BCS基本时钟系统的概述3.2.2 BCS基本时钟系统的要求3.2.3 BCS基本时钟系统寄存器3.3 温度传感器3.3.1温度传感器的操作指令4测试方法与数据分析5参考文献附录1总体方案论证与比较1.1控制电路的方案论证和选择1.1.1方案一：采用当前市场上流行的51系列单片机。

优点是价格低廉、结构简单，元器件容易获得、软件编程灵活、自由度大但是系统资源有限，8位控制器，运算能力有限，且没有内置AD/DA转换器，需要外接大量外围电路，编程需要价格昂贵的编程器及仿真器，不便于系统开发，该系列单片机为通用型单片机，虽然也有小功率的型号，但整体来说功耗过大，降低整体电源转换效率，指令过于复杂，代码执行效率较低。

基于msp430的数字温度计设计摘要随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本设计所介绍的数字温度测量系统与传统的温度报警相比，具有读数方便，温度范围广，测量准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制使用MSP430单片机，在测量上利用9013三极管组成的电桥来感应温度并且通过单片机控制液晶显示出来，可以测量并且显示环境当前温度。

温度测量是从金属(物质)的热胀冷缩开始，常用的检测方法有电阻式、热电偶式、PN结型、辐射型、光纤式及石英谐振型等。

这些检测方法都是基于温度变化引起其物理参数(如电阻值，热电势等)变化的原理。

本次我们采用PN结的特性来进行测量。

总体方案设计1总体设计方案在单片机电路设计中，使用传感器，是非常容易想到的，但是在本次实验中，我们利用PN结的特性，并且利用PN结组成的电桥来测量温度。

然后再通过单片机进行转换，可以达到设计效果2方案的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如下图所示，控制器采用MSP430单片机，温度感应采用9013三极管组成的电桥并且经过放大再送入单片机中进行处理，用1602液晶来实现温度的显示。

图1-1总体设计方框图温度采集部分在本次设计中，温度采集部分利用PN结的温度特性曲线来进行测试，然后再利用三运放电路进行放大，最终将数据送入单片机中进行处理而进行测量的，温度采集部分的电路图如下：输出电压的计算公式如下：显示部分利用1602液晶显示，在此不做过多叙述。

系统软件设计系统程序主要包括主程序和子程序，其中子程序又主要包括读出温度子程序、AD转换子程序、计算温度子程序，液晶显示子程序等。

其流程图大致如下：开始↓关闭看门狗↓采集模拟信号↓A/D转换↓液晶显示设计步骤整个系统通过16位单片机msp430x14x控制AD模块读数，采用LCD1602显示，温度传感器与单片机之间通过串口进行通信。