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    基于MSP430單片機和DS18B20的數(shù)字溫度計

    作者: 時間:2011-02-01 來源:網(wǎng)絡 收藏

    溫度測量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開始,常用的檢測方法有電阻式、熱電偶式、PN結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。這些檢測方法都是基于溫度變化引起其物理參數(shù)(如電阻值,熱電勢等)變化的原理。隨著大規(guī)模集成電路工藝的提高,出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器。
    這里提出一種基于MSP430單片機翻的小型測溫系統(tǒng)設計方案,主控制器采用MSP430單片機,數(shù)字溫度傳感器DS18B20通過單總線(1-wire)與單片機連接,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力強,適合于惡劣環(huán)境下澍量現(xiàn)場溫度,可應用于倉庫測溫、樓宇空調(diào)控制和生產(chǎn)過程監(jiān)控等領域。

    1 數(shù)字式溫度計的總體設計
    該系統(tǒng)以單片機為數(shù)字溫度計的主控制器,以集成數(shù)字溫度傳感器為溫度信息采集單元,液晶顯示器及其驅(qū)動元件為顯示單元。系統(tǒng)的基本組成框圖如圖1所示。

    本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/172996.htm



    2 硬件組成
    系統(tǒng)的主控制器選用了TI公司的單片機MSP430F1121A,沮度傳感器選用了DALLAS公司數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20,采用2位共陰極LED數(shù)碼管以及2個CD4511譯碼器實現(xiàn)溫度顯示。系統(tǒng)的整體設計電路如圖2所示。


    2.1 主控制器
    MSP430F1121A具有獨特的超低功耗設計,具有5種低功耗模式,給低功耗儀表設計帶來了很大方便。MSP430F1121A型單片機為Flash型,可反復編程,且內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器,特別為智能式儀表、電池供電便攜設備而設計。MSP430F1121A特性如下:
    1)高效16位RISC內(nèi)核,16位精簡指令結(jié)構(gòu),27條指令,125 ns指令周期時間,絕大多數(shù)指令可在1個時鐘周期內(nèi)完成;
    2)1.8~3.6 V低電壓供電,有多種省電模式,功耗特別低,一顆電池可工作10年;
    3)同其他微控制器相比,帶Flash的微控制器可以將功耗降低5倍,既縮小了線路板空間又降低了系統(tǒng)成本;
    4)6 μs的快速啟動時間可延長待機時間并使啟動更加迅速,降低了電池的功耗;
    5)內(nèi)含12位快速ADC/Slope ADC,只需外接1個電阻、1個電容即可實現(xiàn)高精度斜率A/D轉(zhuǎn)換;
    6)片內(nèi)資源豐富,有ADC,PWM,若干TIME,串行口,看門狗,比較器,模擬信號,強大的中斷功能;
    7)SP430系列產(chǎn)品可以提供多種存儲器選擇,從14位ADCs到LCD驅(qū)動電路的混合信號外設,簡化了各類應用中MSP430的設計;
    8)ESD保護,抗干擾力特強。
    2.2 譯碼驅(qū)動及顯示單元電路
    為了直觀地顯示出數(shù)字系統(tǒng)的運行狀態(tài)以及工作數(shù)據(jù),系統(tǒng)的顯示模塊中采用LG5011AH共陰極LED數(shù)碼管,CD4511作為顯示譯碼電路,由CD4511把輸進來的二進制信號翻譯成十進制數(shù)字,再由數(shù)碼管顯示出來,如圖3所示。


    圖3中的D、C、B、A為BCD碼輸入端,分別與主控制器MSP430F1121A相應的I/O端口連接,為消隱功能端,為燈測試端,LE為鎖存端。
    單片機MSP430F1121A對DS18B20測量后的數(shù)據(jù)進行控制處理,以8421BCD碼的形式傳送至CD4511,CD4511把BCD碼轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)碼送到數(shù)碼管中顯示。


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    關鍵詞: 編解碼器

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