基于msp430單片機的溫度監控系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，畫面效果好，接口數字化，功耗低等優點，因而在電視機、電腦工廠顯示等領域被廣泛使用。矩陣式鍵盤的編程和識別相對較復雜，但在鍵盤中按鍵數量較多時可以減少 I/O口的占用，節省單片機接口資源，因而被廣泛使用。 課題的主要研究內容 本課題通過對 超低功耗 系列單片機 MSP430， 單總線數字溫度 溫度傳感器 DS18B20，日歷 /時鐘芯片 DS1302，液晶顯示模塊 OCMJ4x8B 等的介紹，達到熟練掌握器件的性能 、功能 及使用方法，應用 C 語言設計編程實現一個 多點 溫度 循環 監控系統，實現溫度數據的循環顯示和指定某一路溫度的顯示，并用 Protel 繪制電路原理圖和印制板圖，完成 JTAG 仿真。 山東科技大學學士學位論文 緒論 6 2 系統方案設計 根據本次設計的目的， 我們 對該溫度檢測系統所需的元器件進行 比較和 選型， 重點 介紹 了 超低功耗 單片機 MSP430F449， 單總線 數字 溫度傳感器DS18B20， 日歷 /時鐘芯片 DS1302， 液晶顯示模塊 OCMJ4x8B， JTAGA 仿真 等的基礎知識，了解所選元器件 及相關軟件 的優點及使用方法。 MSP430 系列單片機 MSP430 系列 單片機簡介 MSP430 系列 單片機 是美國 德州儀器 (TI)推向市場的一個 16 位、具有精簡指令集、超低功耗的混合型單片機，自 1996 年問世，由于它具有極低的功耗、豐富的片內外設備和方便靈活的開發手段，成為許多電子產品設計的 首 選， 1999 年進入中國就受到了中國廣大設計工程師的青睞。目前， 該系列單片機不僅在電子工程、測控技術與儀器、自動控制、機電一體化等方面得到廣泛應用，而且逐漸走進校園，被越來越多的使用在碩士研 究生和高年級本科生的科技實踐和畢業設計中，在 2020 年暑期全國大學生電子設計競賽中就選用了該系列的單片機 [5]。 MSP430 系列單片機的型號很多， TI 公司用 3 或 4 位數字表示單片機型號，其中一位數字表示一個系列。目前有四大系列：帶有液晶驅動的MSP430F4xx 系列單片機、不帶液晶驅動器的 MSP430F1xx 系列單片機、16MIPS 高速 MSP430F2xx 系列單片機、一次性寫入（ OTP）型低價 MSP430C系列單片機，每個系列中又含有許多子系列。單片機型號的第二位數字表示子系列號，一般子系列號越大包含的功能 模塊越多，最后一或兩位數字山東科技大學學士學位論文 緒論 7 表示存儲器容量，數字越大表示 ROM 和 RAM 的容量越大。 此外， MSP430 系列單片機還針對許多熱門應用設計了一系列專用單片機，如水表專用單片機、醫療儀器專用單片機，電能計量專用單片機 ， 這些單片機都是在相同型號的通用單片機的基礎上增加專用模塊構成的 [5]。 MSP430F449 單片機的 主要 性能有： ? 低供電電壓范圍： ? 超低功耗 ，具有五種省電模式 ：活動模式： 1MHz， 280uA；等待模式： ；關閉模式（ RAM 保持）： ? 數字控制 的振蕩器（ DCO）可以在 6us 內將 CPU從休眠中喚醒 ，這也是實現低功耗的 重 要手段之一 ? 16 位精簡指令結構， 125ns 指令時間周期， 10 個 16 位的寄存器以及常數發生器，能夠最大限度的提高代碼的效率 ? 具有內部參考電平，采樣保持和自動掃描的 12 位 A/D 轉換器 ? 帶有三個或七個捕捉 /比較影子寄存器的 16 位定時器 B ? 帶有三個捕捉 /比較寄存器的 16 位定時器 A ? 串行通訊接口（ USART），軟件選擇異步 UART 或者同步 SPI接口，對于 MSP430F44x 系列的單片機有兩個 UART（ UART0， UART1） ? 可編程電平檢測的供 電電壓管理器 /監視器 ? 串行在線編程無需外部編程電壓，可編程的安全熔絲代碼保護 ? 集成多達 160 段的 LCD 驅動器 如圖 所示為 MSP430F449 單片機的引腳圖。該單片機共有 100 個引腳，大部分引腳是復用的，最多有三種功能模塊復用在一個引腳上 ， 主要包括： 6 個 8 位的 I/O 口： P1P6 且 P P2口具有中斷功能； JTAG 仿真接口；一個 8+4 通道的 12位 A/D 轉換器（外部 8個，內部 4個）；兩個串行通訊模塊 USART0/1，每個都可用軟件選擇 UAST/SPI 模式；一個高精度的比山東科技大學學士學位論文 緒論 8 較器 A，配合其它器件可構成單斜邊 A/D轉換器；具有 4個 COM 端的液晶驅動；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 圖 MSP430單片機引腳圖 MSP430 系列 單片機超低功耗的原理及實現 MSP430 單片機超低功耗的關鍵 是應用 其 時鐘系統，最大化 低