多功能數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

多功能數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)：利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子溫度計(jì)，能夠通過溫度傳感器測(cè)量并顯示被測(cè)量點(diǎn)的溫度。主要包括：單片機(jī)傳感器顯示驅(qū)動(dòng)顯示按鍵設(shè)計(jì)要求：基本部分：⑴檢測(cè)溫度圍10?30C,分辨率1C；正確顯示溫度整機(jī)靜態(tài)功耗小于5微安(關(guān)閉LCD顯示，時(shí)鐘正常運(yùn)行)按鍵喚醒顯示發(fā)揮部分：

(1)溫度控制功能(能夠演示出控制功能的存在)(2)顯示時(shí)分秒的時(shí)鐘功能(能夠正常切換和顯示)⑶其他功能摘要一、方案設(shè)計(jì)與論證計(jì)要求感器方案口通訊實(shí)現(xiàn)方案示設(shè)備二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體框架主控器和檢測(cè)器結(jié)構(gòu)電子溫度計(jì)工作框架三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)3.2液晶接口電路的設(shè)計(jì)熱電阻PT1000測(cè)溫電路設(shè)計(jì)34RS485串口通訊電路設(shè)計(jì)5整體電路圖設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)溫度測(cè)量程序4.2MS鼠控制程序

時(shí)間控制程序按鍵喚醒程序報(bào)警程序4.6上位機(jī)軟件五、系統(tǒng)調(diào)試與分析基本部分測(cè)試與分析發(fā)揮部分測(cè)試與分析創(chuàng)新部分測(cè)試與分析六、總結(jié)參考資料：附錄1:附錄2:摘要本設(shè)計(jì)根據(jù)競賽要求，主控器單元選用了功耗極低的 MSP430FW42用片機(jī)為CPU選用完全符合測(cè)量溫度圍要求且工作一致性很高的 PT1000熱電阻作為溫度傳感器，制作出一種由MSP430系列單片機(jī)構(gòu)成的高精度、超低功耗數(shù)字式溫度計(jì)。該系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成， 下位機(jī)連接多個(gè)PT1000，采用RS485方式通訊，方便實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。上位機(jī)部分使用了家庭 PC,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SQLServer數(shù)據(jù)庫，上位機(jī)軟件進(jìn)行溫度曲線（有數(shù)秒延遲）繪制。

關(guān)鍵字：低功耗； PT1000熱電阻；RS485;MSP430摘要:本設(shè)計(jì)根據(jù)課題要求，采用低功耗的 MSP430II■片機(jī)為主控CPU輔以完全符合測(cè)量溫度圍要求且工作一致性很高的 DS18B20#為溫度傳感器，可通過主控單元的鍵盤來設(shè)定各功能之間的切換，能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)， 并在液晶顯示器上輸出溫控信息，還能利用MSP43汴富的外圍模塊，實(shí)現(xiàn)多種附加功能，且整體各模塊充分發(fā)揮了 MSP430多種超低功耗模式的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)超低功耗的目的。設(shè)計(jì)最后采用0.1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電參數(shù)表對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。 經(jīng)過各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該系統(tǒng)的性能指標(biāo)不僅全部達(dá)到了題目的基本要求， 而且增加的多路溫度采集、定鬧、無線遠(yuǎn)程溫度報(bào)警、超高溫溫度檢測(cè)功能等多方面達(dá)到或超過發(fā)揮部分的要求。本系統(tǒng)具體功能如下：1、基本功能：(1)檢測(cè)溫度圍為10?30C,分辨率0.5C;(2)正確實(shí)時(shí)顯示測(cè)量溫度；(3)整機(jī)靜態(tài)功耗小于5微安(關(guān)閉LCD顯示，時(shí)鐘能正常運(yùn)行)；(4)低功耗下，可按鍵喚醒。2.擴(kuò)展功能：(1)溫度控制，可設(shè)定溫度檢測(cè)上下限值；(2)設(shè)定溫度報(bào)警功能，當(dāng)測(cè)量溫度超過設(shè)定值時(shí)，聲音報(bào)警；(3)時(shí)間顯示與設(shè)置；(4)日歷功能，可設(shè)置、顯示年月日；(5)高溫檢測(cè)；可測(cè)量30c到125C,精度為0.5C;(6)無線遠(yuǎn)程溫度報(bào)警；當(dāng)測(cè)量溫度超過設(shè)定值時(shí)，遠(yuǎn)程無線聲音報(bào)警；(7)無線遠(yuǎn)程溫度查詢與報(bào)告；用戶可通過手持無線查詢系統(tǒng)查詢溫度；

(8)多路溫度采集；可實(shí)現(xiàn)1到8路溫度采集和顯示;(9)鬧鐘提示與設(shè)定；關(guān)鍵詞：超低功耗，電子溫度計(jì)， MSP430DS18B20CC110QUltralowpowerlossthermotronAbstract:Thisdesignbasistopicrequest,usesthelowpowerlosstheMSP430monolithicintegratedcircuitismastercontrolCPU,auxiliarybyconformstothesurveytemperaturerangerequirementalsoworkuniformityveryhighDS18B20completelytookthetemperaturesensor,mayestablishbetweenvariousfunctionsthroughthemastercontrolunitkeyboardthecut,canrealizetothescenetemperaturecarriesonthereal-timeexamination,andoutputswarmontheliquid-crystaldisplaycontrolstheinformation,butalsocanusetheMSP430richperipherymodule,therealizationmanykindsofattachmentfunction,alsothewholevariousmoduleshavefullydisplayedtheMSP430manykindsofultralowpowerlosspatternmerit,realizestheultralowpowerlossgoal.,DS18B2QCC1100.Thedesignfinallyuses0.1levelofsignreferenceyourtelegramparameterlisttocarryonthetesttothesystem.Testsaftereachexperiment,notonlythissystemperformanceindexhasmetthetopicbasicrequirementscompletely,moreoverincreasesmulti-channeltemperaturegathering,decides,thewirelesslong-distancetemperaturenoisilyreportstothepolice,thesuperhightemperaturetemperatureexaminationfunctionandsoonachievedorsurpassesthedisplaypartvariouslytherequest.,DS18B2QCC1100.Keywords:Ultralowpower,Thermotron,MSP430

一、方案設(shè)計(jì)與論證計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)電子溫度計(jì)，能夠通過溫度傳感器測(cè)量并顯示被測(cè)量點(diǎn)的溫度。原理方框圖如下:溫度傳感 —顯示驅(qū)動(dòng)顯示器 MSP43彈片機(jī) jI按犍感器方案方案一:(選用DS18B20測(cè)溫元件可以采用DALLA然司的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B2QDS18B20提供九位溫度讀數(shù)，測(cè)量圍-55C~125C,采用獨(dú)特1-WIRE總線協(xié)議，只需一根口線即實(shí)現(xiàn)與 MCU勺雙向通訊，具有連接簡單，高精度，高可靠性等特點(diǎn)。在工作時(shí)，通過總線向其提供電源，單片機(jī)發(fā)出指令碼讀取溫度值。 DS18B20的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，在0—100攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1攝氏度。缺點(diǎn)：測(cè)量精度?。壕葹?.5C。功耗偏大：待機(jī)時(shí)：5V*1uA=5uW(MAX)工作時(shí)：5V*1.5mA=7.5mW(MAX)方案二：(使用MSP430自帶的溫度傳感器)MSP430嵌的溫度傳感器實(shí)際上就是一個(gè)輸出電壓隨環(huán)境溫度而變化的溫度 二極管。按照TI公司提供的資料，這個(gè)溫度二極管輸出的電壓和對(duì)應(yīng)的溫度近似成簡單的線性關(guān)系。所測(cè)溫度可由公式(1)求出：T=(VST-V0 C)/TCSENSOR (1)其中，T:測(cè)量溫度，單位C;VST:ADC莫塊的通道10測(cè)量到的電壓，單位mM

V0c：0c時(shí)傳感器的輸出的電壓，單位mVTCSENSOR:傳感器的傳感電壓，即輸出電壓隨溫度的變化情況，單位 mV/C。數(shù)值上等于溫度每升高1C增加的輸出電壓。缺點(diǎn)：偏差大概在10%離散性很大（傳感電壓誤差， A/D轉(zhuǎn)換引入的誤差），且不易校準(zhǔn)。方案三：（選用PT1000熱電阻）鉗電阻的電阻溫度系數(shù)分散性小，其精度高、線性好、靈敏度也比較高，電路簡單，測(cè)量精度高，Pt1000的線性很好，測(cè)量圍為從—200c?+650C。當(dāng)溫度在0?650c之間時(shí)關(guān)系式為： Rt=R0（1+At+Bt2）（Rt、R0分別為鉗電阻在溫度t、0c時(shí)的電阻值，A,B,C為溫度系數(shù)）。在0?100c圍Rt的表達(dá)式可近似線性為： Rt=R0（1+A1t）總結(jié)：通過比較得出方案三可行性最好，精度高，線性好，便于計(jì)算，電路有較好的穩(wěn)定性與靈敏性，測(cè)量圍為從—200c?+650C。本設(shè)計(jì)可將測(cè)溫圍由10c?30c擴(kuò)展至0c?100C,精度為0.1C。將PT1000的分度表存進(jìn)數(shù)組中（100*10的數(shù)組），方便查詢測(cè)溫。口通訊實(shí)現(xiàn)方案方案一：（RS232通訊）機(jī)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用，常有的串行通訊有 RS232和RS485兩種方式。但是，RS232接口在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)卻有如下缺點(diǎn)：（1）傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為 20Kbps。（2）接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

(3)傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為 15米。圖1.1RS232接口示意圖方案二：(RS485模塊)RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線， RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口具有以下優(yōu)點(diǎn)：RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10MbpsRS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。RS-485接口的最大傳輸距離可達(dá)3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。圖1.2RS485接口示意圖總結(jié)：為了滿足在實(shí)際應(yīng)用中， PC機(jī)與測(cè)溫點(diǎn)的距離要求常常大于 50m,故采用RS485通

訊方式，RS485通訊功耗小于RS232方式，而傳輸速率大于RS232方式。§1.4顯示設(shè)備方案一：（使用LED點(diǎn)陣）可以使用74LS595驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣模塊顯示。預(yù)計(jì)要完成擴(kuò)展功能的顯示時(shí)間則至少需要16*32的點(diǎn)陣，此方案連線太多，硬件設(shè)計(jì)不便，并且由于 MSP43畫口有限，需用算法控制LED點(diǎn)陣顯示。方案二：（使用段碼液晶）使用MSP430FW427帶的顯示驅(qū)動(dòng)HT1621來驅(qū)動(dòng)段碼液晶進(jìn)行顯示，且使用段碼液晶的功耗小。段碼液晶的優(yōu)點(diǎn)如下：液晶的顯示不需要單片機(jī)編程， 段式LCD驅(qū)動(dòng)簡單，耗電量小，特別適合在僅需要顯示數(shù)字的場(chǎng)合。綜合比較，選用方案二。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)§2.1系統(tǒng)總體框架PC機(jī)V溫度及時(shí)間顯市圖2.1系統(tǒng)總體框架圖其具體功能如下：(1)溫度檢測(cè)功能：通過兩個(gè)溫度傳感器實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫并顯示， 同時(shí)顯示從開始運(yùn)行到當(dāng)前的最高和最低溫度，其精度可達(dá) 0.1攝氏度。(2)時(shí)間顯示功能：通過按鍵可以切換顯示時(shí)間、設(shè)置時(shí)間。(3)串口通訊功能：實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)通訊，可以將溫度數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理(顯示，繪制歷史溫度曲線)。(4)報(bào)警功能：當(dāng)溫度超過30c時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)(亮燈)。(5)按鍵喚醒功能：當(dāng)無操作超過十五秒時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)， 通過按鍵可使其進(jìn)入正常工作狀態(tài)。(6)電子密碼鎖功能：即密碼開啟功能，密碼輸入正確單片機(jī)開始工作。§2.2主控器和檢測(cè)器結(jié)構(gòu)

三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)在MSP430II■片機(jī)中有一/RST復(fù)位管腳，它與不可屏蔽中斷功能管腳復(fù)用，可由軟件選擇其功能，正常情況下為復(fù)位功能，只要有低電平輸入，系統(tǒng)就將復(fù)位，我們的復(fù)位電路正是基于此原理設(shè)計(jì)并保證有充分的低電平時(shí)間圖中 R33=68K；R34=200歐，C=25皮法；實(shí)

際電路如圖并運(yùn)轉(zhuǎn)良好。圖3.1MSP430復(fù)位電路3.2液晶接口電路的設(shè)計(jì)MSP430單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)可以直接驅(qū)動(dòng) 5V接口的液晶，在實(shí)際工作中我們的通用系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)將信號(hào)由 A/D端口采樣輸入經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后在液晶面板上實(shí)時(shí)顯示出來并同步刷新，MSP430FW427帶LCD驅(qū)動(dòng)接口，有現(xiàn)成的例程可以提供， 對(duì)顯示要求不是很高的地方采用這樣的方法可以大大提高開發(fā)速度減小開發(fā)難度，鍵盤接口電路可以直接用I/O口模擬用查詢或中斷方式控制。圖3.2液晶顯布接口木意圖

圖3.3液晶顯示框架圖熱電阻PT1000測(cè)溫電路設(shè)計(jì)溫度測(cè)量原理為：應(yīng)用電容充放電把被測(cè)電阻值轉(zhuǎn)換成時(shí)間，而時(shí)間的測(cè)量可以利用MSP430部的捕獲比較寄存器準(zhǔn)確捕捉，從而測(cè)量出熱敏電阻的阻值，間接獲得溫度值。溫度檢測(cè)的電路結(jié)構(gòu)如圖3.4所圖3.4帶模擬開關(guān)的多點(diǎn)測(cè)溫電路圖中Rref是參考電阻，用于定標(biāo)。 Rmeas是被測(cè)電阻，即鉗電阻；Rp是限流電阻,

用于電容放電過程中限制 P2.0口的放電電流峰值。工作過程如下：首先令P1.6口置位，輸出高電平Vcc通過標(biāo)準(zhǔn)電阻對(duì)電容定時(shí)充電，定時(shí)時(shí)間到，端口復(fù)位，使電容放電，放電過程一直持續(xù)到電容上的電壓降到 P1.6口的“0”電平上限為止。截止時(shí)刻由Timer_a部的捕捉器通過捕捉入口 P2.0準(zhǔn)確地捕捉，這一段放電時(shí)間可標(biāo)記為Tref。然后，對(duì)P1.5施以同樣的操作，可獲得電容通過被測(cè)電阻放電的時(shí)間Tmeas）最后比較Tref和Tmeas,可由下式計(jì)算出被測(cè)電阻值：⑴式中一被測(cè)熱敏電阻， 一被測(cè)元件放電時(shí)間， 一參考元件放電時(shí)間，一參考精密電阻。由（1）式可以看出，只要電壓和電容的值在測(cè)量中保持穩(wěn)定，電壓和電容的具體取值是不重要的，這是因?yàn)樵诒壤郎y(cè)量原理中， 這些因素在計(jì)算過程中被消除。 因此，盡管儀表的供電電池的電壓具有離散性，并且該電壓會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸減小， 但是由于被測(cè)電阻值的測(cè)量與電源電壓值的大小毫無關(guān)系，所以該測(cè)量方法具有電源電壓自補(bǔ)償特性。兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)Rref和C的取值取決于所要求的分辨率的位數(shù)。 Rref大約是要測(cè)量的最大電阻值的一半，而電容取值應(yīng)確保當(dāng)測(cè)量上限電阻值時(shí)， 微處理器不會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)過頭的現(xiàn)象。例如，欲測(cè)的最大電阻為Rmax=150Q，分辨率為8位（即28=256個(gè)測(cè)量周期），時(shí)鐘為6MHz,Vcc=3V,VIL=0.6V,參考電阻Rref=750◎，一次計(jì)數(shù)時(shí)間是12個(gè)振蕩周期，則達(dá)到8位分辨率所需的測(cè)量時(shí)間為T―3電心=25^x1276=512X因此可得電容為：212pF實(shí)際應(yīng)用的電容應(yīng)比C稍小。RS485串口通訊電路設(shè)計(jì)

圖3.5RS485通訊模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用Maxim公司生產(chǎn)的MAX487K片彳^為RS485通信收發(fā)器，MAX487芯片具有RS-485通信協(xié)議，可以帶下位機(jī)128個(gè)、傳輸距離大于1km,傳輸速率達(dá)250kb/s。單片機(jī)可以通過RS485總線方式與主控計(jì)算機(jī)相連，主控計(jì)算機(jī)可以向智能電表發(fā)出遙控指令采集到當(dāng)前的電量數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù) ，構(gòu)成了主從式的RS485通信應(yīng)用系統(tǒng)。MAX487WMSP43的接口電路如圖3.5所示。圖中DE為發(fā)送器使能端，DE為1時(shí)發(fā)送器可以工作。DI為輸入端,A、B為輸出端。當(dāng)DE為0時(shí)，發(fā)送器停止工作，且輸出端為高阻。為輸入使能端，為0時(shí)允許接收器工作，A、B為輸入端，RO為輸出端；為1時(shí)接收器被禁止，RO為高阻狀態(tài)。MSP430!過P3.3來控制收發(fā)器的工作狀態(tài)，從而達(dá)到與主機(jī)通訊的目的。3.5整體電路圖設(shè)計(jì)

「:h區(qū)X訕w-Fsp-4HF3/3r?r，gf「:h區(qū)X訕w-Fsp-4HF3/3r?r，gf圖3.6整體電路圖四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)， 從軟件的功能不同可分為兩大類： 主程序和子程序，其中主程序是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心， 專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊及相互之間的關(guān)系。 子程序是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、 計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)子程序是一個(gè)具有單

獨(dú)功能的可執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃主程序了。主程序調(diào)用多個(gè)子程序，包括溫度測(cè)試程序、時(shí)間控制程序、鍵盤掃描以及按鍵處理程序、單片機(jī)與 PC機(jī)串口通訊程序等。.溫度測(cè)試程序：此模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分， 其功能是對(duì)溫度傳感器送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。.MSP430主控程序：控制各模塊的運(yùn)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和處理。.時(shí)間控制程序：此模塊的功能是控制日期時(shí)間的運(yùn)行和顯示。.段碼液晶顯示程序：向段碼液晶送數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)的顯示部分，包括溫度、時(shí)間等。.鍵盤掃描電路及按鍵處理程序：實(shí)現(xiàn)鍵盤的輸入按鍵的識(shí)別及相關(guān)處理， 包括密碼輸入，鍵盤喚醒功能的實(shí)現(xiàn)。.串口通訊程序：實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)通訊，將溫度數(shù)據(jù)傳送給 PC機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理?！?.1溫度測(cè)量程序圉4.1溫度惻量程序§4.2MSP主控制程序圖4.2主程序流程START持續(xù)一秒？時(shí)間顯示圖4.3時(shí)間控制流程§4.4按鍵喚醒程序START持續(xù)一秒？時(shí)間顯示圖4.3時(shí)間控制流程§4.4按鍵喚醒程序溫度輸出§4.3時(shí)間控制程序計(jì)數(shù)溫度控制模塊START計(jì)數(shù)器計(jì)附有弦鍵按下盲隹解接下?主功能模塊（工作）主功能模塊START計(jì)數(shù)器計(jì)附有弦鍵按下盲隹解接下?主功能模塊（工作）主功能模塊1休眠）圖4.4按鍵喚醒程序流程§4.5報(bào)警程序圖4.5報(bào)警程序流程§4.6上位機(jī)軟件上位機(jī)軟件采用LabWindows/CVI編寫，界面如圖4.6所示圖4.6 溫度采集程序界面圖4.7溫度的儀表顯示SQLServer數(shù)據(jù)SQLServer數(shù)據(jù)庫，將當(dāng)前的溫度記錄下來并賦給變量 Temperature_max,以后串口每發(fā)送一次數(shù)據(jù)比較一次，將較大的值賦給Temperature_max,將Temperature_max,顯示在標(biāo)簽上即為歷史最大溫度，求最小溫度是同樣辦法。程序查找數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)， 將數(shù)據(jù)用節(jié)點(diǎn)的方式在坐標(biāo)軸中顯示， 由于計(jì)算機(jī)處理程序的需要時(shí)間，所以溫度曲線不能實(shí)時(shí)繪制，有時(shí)間延遲。說明：圖4.6顯示歷史溫度曲線，以坐標(biāo)軸形式繪制出溫度歷史曲線。圖4.7顯示歷史最小溫度和最大溫度，并以儀表盤的形式表示出當(dāng)前的溫度。

五、系統(tǒng)調(diào)試與分析基本部分測(cè)試與分析.測(cè)試儀器：溫度表、萬用電表、JTAG仿真器，秒表，PC機(jī).基本要求部分的測(cè)試與分析：(1)系統(tǒng)上電后，屏幕上顯示兩點(diǎn)溫度值，與普通溫度計(jì)對(duì)比，精確到0.1C。表5.1產(chǎn)溫測(cè)量溫度計(jì)MS曲子溫度計(jì)第一次測(cè)量約26.5C26.3C,二次測(cè)量約27.0℃27.1C卜三次測(cè)量約23.0℃22.8℃(2)將Pt1000放在100c的沸水和冰水混合物中， LCD上能正確顯示溫度，可以證明溫度傳感器的測(cè)量圍為0?100C。表5.2沸水冰水混合物第一次測(cè)量98.5℃0.7C第二次測(cè)量96.7℃1.3C第三次測(cè)量93.3C5.2C(3)斷開電源線用萬用表測(cè)試靜態(tài)功耗小于 3微安(關(guān)閉LCD)。表5.3靜態(tài)功耗第一次測(cè)量2.76uA第二次測(cè)量2.65uA第三次測(cè)量2.71uA(4)在連續(xù)的十五秒對(duì)單片機(jī)無任何操作， LCD自動(dòng)關(guān)閉，通過按喚醒鍵能使 LCD重新顯示。發(fā)揮部分測(cè)試與分析.當(dāng)所測(cè)溫度低于10c時(shí)或所測(cè)溫度高于30C,LED燈會(huì)亮燈報(bào)警。.通過按鍵能調(diào)整所設(shè)置的報(bào)警溫度。.LCD能顯示時(shí)間，與秒表對(duì)比，測(cè)試的系統(tǒng)時(shí)間準(zhǔn)確，并且時(shí)間可以通過按鍵進(jìn)行調(diào)整。.系統(tǒng)上電以后，需對(duì)單片機(jī)輸入密碼，密碼正確單片機(jī)開始工作，否則不工作。創(chuàng)新部分測(cè)試與分析.串口調(diào)試：單片機(jī)通過串口發(fā)送溫度值給上位機(jī)，上位機(jī)軟件用 NILabWindowsCVI編寫，測(cè)試結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，在上位機(jī)界面上顯示最大值，最小值，并能繪制曲線，如下圖所示：3,5-空4一圖5.1上位機(jī)軟件2.由于單片機(jī)是電池給電，所以串口同時(shí)也將電池電量發(fā)送到上位機(jī)，顯示如下:電池電壓3.50-2.00-l.(X-0.00-3.3d3.50-2.00-l.(X-0.00-3.3d圖5.2電池電量顯示5.總結(jié)由于系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)合理，經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的調(diào)試，各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)較好， 溫度傳感器分辨率達(dá)到0.5攝氏度，數(shù)字時(shí)鐘能夠?qū)崟r(shí)顯示。當(dāng)溫度計(jì)處于靜態(tài)工作狀態(tài)時(shí)， 單片機(jī)處于睡眠狀態(tài)，靜態(tài)功耗為1微安左右，系統(tǒng)性能優(yōu)良、穩(wěn)定，較好地達(dá)到了題目要求的各項(xiàng)指標(biāo)。在本次設(shè)計(jì)大賽中，我們真正體會(huì)到制作一件成功的作品并不像想象的那樣簡單， 它需要扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，能熟練駕馭知識(shí)的能力， 團(tuán)隊(duì)的團(tuán)結(jié)合作精神，吃苦耐勞的品質(zhì)以及遇見問題沉著冷靜的態(tài)度。經(jīng)過比賽這幾天的奮戰(zhàn) ，我們真正體會(huì)到了身為大學(xué)生的意義，解決問題的能力得到了很大的提高，為我們以后的學(xué)習(xí)工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)试S我們代表參賽的所有隊(duì)員向?yàn)槲覀兲峁┻@次參賽機(jī)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)老師表示最誠摯的意！參考文獻(xiàn)[1]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)（第二版） .：清華大學(xué)，1996年[2]徐愛鈞，秀華.單片機(jī)高級(jí)語言C51Windows環(huán)境編程與應(yīng)用.：電子工業(yè)，2001年[3]朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）.:航空航天大學(xué)，1999年人民郵電，2000年.:國防工業(yè),1999年高等教育人民郵電，2000年.:國防工業(yè),1999年高等教育,1980年高等教育,1979年[5]梅遂生，家德.光電子技術(shù)一信息裝備的新秀[6]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第四版）.：口康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第四版）.：附錄附錄1:元器件清單1.MSP430單片機(jī)2.HT1621D.DS1302時(shí)鐘芯片.LCD液晶顯示器.DS18B20溫度傳感器.三極管8050.蜂鳴器附錄2:總電路圖二8二4O-TGOIKXC:/r-..一.王^三4—￡『

ffMJAJX4UJ.3M4yZUM?A*DX：有XO-?TCLKV?rf.v??-srat：二4UKH?LU力：口X3Ta：；i一二比MSP430i：4；CPi)Pi2P￡：Pld；L：2二工?4<X=a4F4)r；7i；?4:二3：P4：la：3y3；35二g：；；E:ZKA?i-4????：：一 ，：-一?，???4:::：-::_……_-:擊::手_wn二Ta?as.書-NLK3^本二二trn、A=oi--rrJr?y;VCClX：V!63；飛：北iCLK)0X2二二M二工二一六、總結(jié)本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)超低功耗的電子溫度計(jì)，靜態(tài)功耗僅2.7uA左右，滿足競賽要求，僅需一節(jié)普通電池即可工作數(shù)年，真正實(shí)現(xiàn)超低功耗。為追求高精度，力求創(chuàng)新，我們使用了工業(yè)控制中常用的PT1000熱電阻，利用比較器和電容充放電來計(jì)算PT1000的阻值從而測(cè)出溫度，大大簡化了硬件外圍電路。除了實(shí)現(xiàn)基本功能，本設(shè)計(jì)還可以完成溫度報(bào)警、時(shí)間顯示、電子密碼鎖、多點(diǎn)測(cè)溫、RS485通訊。經(jīng)調(diào)試，本系統(tǒng)的測(cè)溫圍大大超過競賽要求的 10c?30C,測(cè)量圍擴(kuò)展為0c?100C,測(cè)量精度為0.1C。參考資料：[1]建華艷琴徐驍曙 超低功耗單片機(jī)實(shí)踐與系統(tǒng)設(shè)計(jì) ：清華大學(xué)2005[2]興紅林凡強(qiáng)吳雄英MSP430單片機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)踐 ：航空航天2008[3]吳少軍光斌實(shí)用低功耗設(shè)計(jì) ：人民郵電2003[4]磊MSP430單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐 ：航空航天2007[5]龍MSP430單片機(jī)常用模塊與綜合系統(tǒng)實(shí)例精講 ：電子工業(yè)2007[6]龍MSP430單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例 ：中國電力2005[7]古天祥王厚軍等電子測(cè)量原理：機(jī)械工業(yè)2004附錄1主顯拆分子程序部分程序清單：主顯拆分子程序unsignedlongdisp_int(unsignedlongIjtemp)//{unsignedcharljjm;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[6]=seg[ljjm];

ljtemp=ljtemp/10;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[5]=seg[ljjm];ljtemp=ljtemp/10;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[4]=seg[ljjm];ljtemp=ljtemp/10;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[3]=seg[ljjm];ljtemp=ljtemp/10;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[2]=seg[ljjm];ljtemp=ljtemp/10;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[1]=seg[ljjm];ljtemp=ljtemp/10;ljjm=ljtemp%10;dis_buff[0]=seg[ljjm];if(dis_buff[0]==0xbe){dis_buff[0]=0x00;if(dis_buff[1]==0xbe){dis_buff[1]=0x00;if(dis_buff[2]==0xbe)

dis_buff[2]=0x00;if(dis_buff[3]==0xbe){dis_buff[3]=0x00;}}}}return(0);}voidwrite_Flash(char*addr,char*buf,intlen){unsignedintt;FCTL2=FWKEY+FSSEL0+FN0;FCTL1=FWKEY+ERASE;FCTL3=FWKEY;*addr=0;FCTL1=FWKEY+WRT;for(cnt=0;cnt<len;cnt++){*(addr+cnt)=*(buf+cnt);}FCTL1=FWKEY;FCTL3=FWKEY+LOCK;

voidread_Flash(char*addr,char*rbuf,intlen){unsignedintt;for(cnt=0;cnt<len;cnt++){*(rbuf+cnt)=*(addr+cnt);}FCTL3=FWKEY+LOCK;}#pragmavector=TIMER1_A0_VECTOR__interruptvoidTimer_A1(void)//TIMER1 定時(shí)0.5S中斷{LPM3_EXIT;half_sec+=1;sec30s+=1;sec_aj+=1;if(half_sec>1){half_sec=0;sec_s+=1;if(sec_s>59){sec_s=0;sec_m+=1;

if(sec_m>59){sec_m=0;sec_h+=1;if(sec_h>23){sec_h=0;}}}}}附錄2Pt1000分度表：(10?30C)PT1000分度表0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91039.0251039.4151039.8051040.1941040.5841040.9731041.3631041.7531042.1421042.5321042.9211043.3111043.7011044.0901044.4801044.8691045.2591045.6481046.0381046.4271046.8161047.2061047.5951047.9851048.3741048.7641049.1531049.5421049.9321050.3211050.7101051.1001051.4891051.8781052.2681052.6571053.0461053.4351053.8251054.214

141054.6031054.9921055.3811055.7711056.1601056.5491056.9381057.3271057.7161058.1051058.4951058.8841059.2731059.6621060.0511060.4401060.8291061.2181061.6071061.9961062.3851062.7741063.1631063.5521063.941