基于MSP430单片机的温度测量及显示系统.docVIP

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1．系统设计与框图 2

2.系统硬件主要电路 2

2.1MSP430单片机模块 2

2.1.1MSP430单片机工作特点 3

2.1.2MSP430单片机最小系统 3

2.2LCD1602液晶显示模块 4

2.2.1LCD1602引脚功能 4

2.2.2LCD1602指令说明 5

2.2.3LCD1602操作时序 6

2.3.DS18B20温度采集模块 7

2.3.1DS18B20封装形式及引脚功能 7

2.3.2DS18B20内部结构 8

2.3.3DS18B20测温原理 9

2.4.串口通信模块 10

2.4.1串行通信概述 10

2.4.2RS232接口电路 11

3.系统软件设计 12

3.1主程序 13

3.2DS18B20温度采集程序 13

3.3LCD1602液晶温度显示程序 15

3.4串口程序 16

4.系统调试与结果分析 17

4.1LCD1602液晶温度显示 17

4.2串口通信上位机温度显示 17

4.3串口示波器显示温度变化曲线 18

5.总结 19

参考文献: 19

基于MSP430单片机的温度测量及显示系统

摘要：随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，温度自动检测和显示系统在很多领域得到广泛应用。人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。本文基于MSP430单片机，设计对环境温度进行采集的温度采集系统。利用DS18B20单总线进行温度测量，并通过单片机将温度显示在LCD1602上，并利用虚拟串口显示温度变化的曲线。

关键词：MSP430；LCD1602；DS18B20；串口通信

1．系统设计与框图

温度采集系统是以MSP430单片机为核心的系统，它主要包括温度的采集、采集数据的处理、单片机通信、LCD液晶显示等几大模块，具体方案如图1-1所示：

图1-1系统框图

信号采集主要是由DS18B20及其外围电路构成。所得到的数字信号经过单片机的处理后，将温度值输出到LCD1602液晶上显示出来，同时通过串口通信发送到上位机上，并在串口示波器上显示出温度变化曲线，从而完成整个系统的工作。

2.系统硬件主要电路

2.1MSP430单片机模块

MSP430F149是一种新型的混合信号处理器，采用了美国德州仪器(TexasInstruments)公司必威体育精装版低功耗技术(工作电流为0.1一400pA)，它将大量的外围模块整合到片内，特别适合于开发和设计单片系统。

2.1.1MSP430单片机工作特点

MSP430149单片机主要具有如下特点：

①低电压、超低功耗。工作电压3.3V，等待方式下工作电流为1.3wA，在RAM保持关闭工作方式下工作电流仅为0A。

②具有12位的模数转换器(ADC12)，可以得到很高的精度，并且省去了使用专门的模数转换器给设计电路板带来的麻烦。

③拥有大容量的存储空间。存储器方面包括多达60kFlashROM和2kRAM，如此数量的存储空间完全可以满足程序及数据的需要。

④两通道串行通信接口。可用于与计算机进行异步或同步串行通信。

⑤硬件乘法器。该乘法器独立于CPU进行乘法运算的操作，在提高乘法运算速度的同时也提升了CPU的利用效率。

⑥串行在系统编程。通过仿真器对程序进行下载，并通过专用软件对程序及单片机的工作状态进行监控，极大地方便了程序的调试。

2.1.2MSP430单片机最小系统

MSP430单片机最小系统电路如图2-1-2（1）和图2-1-2（2）所示

2.2LCD1602液晶显示模块

LCD1602液晶显示器也叫1602字符型液晶显示器。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成。每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。

LCD1602是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

2.2.1LCD1602引脚功能

1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表2.1所示:

表2.1引脚接口说明表

编号

符号

引脚说明

编号

符号

引脚说明

1

VSS

电源地

9

D2

数据

2

VDD

电源正极

10

D3

数据

3

VL

液晶显示偏压

11

D4

数据

4

RS

数据/命令选择