毕业设计（论文）基于MSP430单片机的无线温度控制系统.pdfVIP

科学之友 Friend of Science Amateurs 2009 年01月(02) B 基于MSP430 单片机的无线温度控制系统 张 扬 （山西综合职业技术学院，山西 太原 030001） 摘 要：文章描述基于MSP430 单片机无线温度控制系统的软、硬件设计，采用分布式控 制方式，提高了控制精度，降低了控制成本，并且可以实时地远程操作。通过调试证明系统 运行正常，各项指标达到设计要求。 关键词：单片机；无线控制；传感器 中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1000- 8136(2009)02- 0137- 02 2.2 上位机的组成 1 概述 ①键盘输入模块；②传感器模块；③无线通信模块；④显式模 人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色，可以说几 块；⑤报警模块；⑥CPU 处理模块。 乎80%的工业部门都不得不考虑温度对自身系统的影响，温度 由于MSP430F449 单片机内集成了A/D 转换通道，这样可以 是与人类生产生活密切相关的一个物理量，由此便产生了各种 直接将单片机的A/D 输入通道与传感器的模拟电压输出通道相 各样的温度测量方法。根据测温精度和范围的不同，可选用不同 连接。另外，系统通过键盘输入来完成对温度的上限和下限的设 的测温方式。 目前常常采用模拟集成温度传感器，该传感器是采 置，通过显示电路将得到的数据显示出来，当然温度超过上限或 用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度 下限的时候，系统进行报警，并且在必要的时候可以进行手动操 传感器。此种传感器的特点是，功能单一(仅测量温度)、测温误差 作开关。系统的报警是通过驱动一个蜂鸣器来实现，上位机原理 小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远 框图见图1。 距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。然而在 很多工业应用的场合下，环境非常恶劣，这种以人工的方式直接 键盘单元 显式单元 操作设置仪表很不现实，采用有线数据通信的方式也会受很多 环境、质量、功能等方面的限制，在数据记录上也还要靠人工抄 电源及复位模块 MSP430 报警模块 F449 写，不能形成自动控制的系统。所以在实际温度控制的过程中既 无线 要求系统的稳定性和不超调性，还要求系统的快速反应能力。由 通信模块 远程控制输入 于需要保证温度的均匀性、测量点多等一些特点，在过去往往采 用几个单片机控制系统来实现，这样势必造成控制系统复杂、操 作不便以及多个系统的分散控制影响控制精度，成本高等问题。 图1 上位机系统的原理框图 针对上述问题，开发一种能够同时多点检测，并且实时性好、精 上位机系统具有无线、远程、结构简单合理等特点。键盘输入 度高并且可以实现远程控制的无线温度控制系统是一项很有意 模块是与单片机的具有中断功能的接口相连的，所以实现起来比 义的研究。文章在前人的基础上提出一种采用单板机实现的无 较容易，也非常适合软件编程，并且可以设置远程控制输入端对 线温度测量以及控制的系统，以解决上述问题。该系统采用分布 被控对象远程手动控制。电源及复位模块主要是为整个系统提供 式DCS 控制，并分为管理层、控制层、执行机构3 部分，进而实现 稳定的电源，