基于msp430单片机的温度监控系统设计

基于msp430单片机的温度监控系统设计内容摘要：

，画面效果好，接口数字化，功耗低等优点，因而在电视机、电脑工厂显示等领域被广泛使用。 矩阵式键盘的编程和识别相对较复杂，但在键盘中按键数量较多时可以减少 I/O口的占用，节省单片机接口资源，因而被广泛使用。 课题的主要研究内容 本课题通过对 超低功耗 系列单片机 MSP430， 单总线数字温度 温度传感器 DS18B20，日历 /时钟芯片 DS1302，液晶显示模块 OCMJ4x8B 等的介绍，达到熟练掌握器件的性能 、功能 及使用方法，应用 C 语言设计编程实现一个 多点 温度 循环 监控系统，实现温度数据的循环显示和指定某一路温度的显示，并用 Protel 绘制电路原理图和印制板图，完成 JTAG 仿真。 山东科技大学学士学位论文 绪论 6 2 系统方案设计 根据本次设计的目的， 我们 对该温度检测系统所需的元器件进行 比较和 选型， 重点 介绍 了 超低功耗 单片机 MSP430F449， 单总线 数字 温度传感器DS18B20， 日历 /时钟芯片 DS1302， 液晶显示模块 OCMJ4x8B， JTAGA 仿真 等的基础知识，了解所选元器件 及相关软件 的优点及使用方法。 MSP430 系列单片机 MSP430 系列 单片机简介 MSP430 系列 单片机 是美国 德州仪器 (TI)推向市场的一个 16 位、具有精简指令集、超低功耗的混合型单片机，自 1996 年问世，由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设备和方便灵活的开发手段，成为许多电子产品设计的 首 选， 1999 年进入中国就受到了中国广大设计工程师的青睐。 目前， 该系列单片机不仅在电子工程、测控技术与仪器、自动控制、机电一体化等方面得到广泛应用，而且逐渐走进校园，被越来越多的使用在硕士研 究生和高年级本科生的科技实践和毕业设计中，在 2020 年暑期全国大学生电子设计竞赛中就选用了该系列的单片机 [5]。 MSP430 系列单片机的型号很多， TI 公司用 3 或 4 位数字表示单片机型号，其中一位数字表示一个系列。 目前有四大系列：带有液晶驱动的MSP430F4xx 系列单片机、不带液晶驱动器的 MSP430F1xx 系列单片机、16MIPS 高速 MSP430F2xx 系列单片机、一次性写入（ OTP）型低价 MSP430C系列单片机，每个系列中又含有许多子系列。 单片机型号的第二位数字表示子系列号，一般子系列号越大包含的功能 模块越多，最后一或两位数字山东科技大学学士学位论文 绪论 7 表示存储器容量，数字越大表示 ROM 和 RAM 的容量越大。 此外， MSP430 系列单片机还针对许多热门应用设计了一系列专用单片机，如水表专用单片机、医疗仪器专用单片机，电能计量专用单片机 ， 这些单片机都是在相同型号的通用单片机的基础上增加专用模块构成的 [5]。 MSP430F449 单片机的 主要 性能有： ? 低供电电压范围： ? 超低功耗 ，具有五种省电模式 ：活动模式： 1MHz， 280uA；等待模式： ；关闭模式（ RAM 保持）： ? 数字控制 的振荡器（ DCO）可以在 6us 内将 CPU从休眠中唤醒 ，这也是实现低功耗的 重 要手段之一 ? 16 位精简指令结构， 125ns 指令时间周期， 10 个 16 位的寄存器以及常数发生器，能够最大限度的提高代码的效率 ? 具有内部参考电平，采样保持和自动扫描的 12 位 A/D 转换器 ? 带有三个或七个捕捉 /比较影子寄存器的 16 位定时器 B ? 带有三个捕捉 /比较寄存器的 16 位定时器 A ? 串行通讯接口（ USART），软件选择异步 UART 或者同步 SPI接口，对于 MSP430F44x 系列的单片机有两个 UART（ UART0， UART1） ? 可编程电平检测的供 电电压管理器 /监视器 ? 串行在线编程无需外部编程电压，可编程的安全熔丝代码保护 ? 集成多达 160 段的 LCD 驱动器 如图 所示为 MSP430F449 单片机的引脚图。 该单片机共有 100 个引脚，大部分引脚是复用的，最多有三种功能模块复用在一个引脚上 ， 主要包括： 6 个 8 位的 I/O 口： P1P6 且 P P2口具有中断功能； JTAG 仿真接口；一个 8+4 通道的 12位 A/D 转换器（外部 8个，内部 4个）；两个串行通讯模块 USART0/1，每个都可用软件选择 UAST/SPI 模式；一个高精度的比山东科技大学学士学位论文 绪论 8 较器 A，配合其它器件可构成单斜边 A/D转换器；具有 4个 COM 端的液晶驱动；液晶接口 S0S31[3][4]。 D V c c 11P / A 32P / A 43P / A 54P / A 65P / A 7/ S V S i n6V R E F +7X I N8X O U T / T C L K9V e R E F +10V R E F / V e R E F 11P / S 012P / S 113S214S315S416S517S618S719S820S921S 1022S 1123S 1224S 1325S1426S1527S1628S1729S1830S1931S2032S2133S2234S2335S2436S2537S2638S2739S2840S2941S3042S3143S3244S3345P4.7/S3446P4.6/S3547P4.5/UCLK1/S3648P4.4/SOM1/S3749P4.3/SIMO1/S3850P / S T E 1/ S 3951C O M 052P / C O M 153P / C O M 254P / C O M 355R 0356P / R 1357P / R 2358P / R 3359D V c c 260D V s s 261P / U R X D 162P / U T X D 163P / T B 664P / T B 565P / T B 466P / T B 367P / U C L K 068P / S O M I 069P S I M O 070P / S T E 071P / A D C 12 C L K72P / C A O U T73P / U R X D 074P / U T X D 075P2.3/TB276P2.2/TB177P2.1/TB078P2.0/TA279P1.7/CA180P1.6/CA081P1.5/TACLK/ACLK82P1.4/TBCLK/SMCLK83P1.3/TBOUTH/SVSOUT84P1.2/TA185P1.1/TA0/MCLK86P1.0/TA087XT2OUT88XT2IN89TDO/TDI90TDI91TMS92TCK93RST/NMI94P6.0/A095P6.1/A196P6.2/A297AVss98DVss199AVcc100U0M S P 4 3 0 F 4 4 9 图 MSP430单片机引脚图 MSP430 系列 单片机超低功耗的原理及实现 MSP430 单片机超低功耗的关键 是应用 其 时钟系统，最大化 低。