MSP430开发板扩展板设计+程序(3)

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1.2温度监控技术的国内外现状及发展

1.2.1温度监控技术的国外现状

1.2.2温度监控技术的国内现状

1.2.3温度监控技术的发展

1.3课题的主要研究内容

计划：

本次毕业设计的计划是设计创建一块基于MSP430G2553的扩展板并利用程序驱动其运行，扩展板上涉及的元件有一个温度传感器DS18B20、一块NOKIA5110的液晶显示屏和一个扬声器。设计该扩展板的目的是要实现一些温度实时监控的基本功能：利用温度传感器DS18B20实时采集室温数据，将测量所得温度通过数据传输呈现在NOKIA5110液晶显示屏上，如果该温度超过事先设置的警示温度，那么蜂鸣器MH-FMD报警将被触发、报警。本次毕业设计电路尝试使用低电压集成电路技术以实现低功耗水平，同时也使电路更加的环保。

方法：

Altium Designer09软件被用于设计创建扩展板的电路原理图，通过扩展板的电路原理图，印制电路板（PCB）会自动生成。该电路的构成采用了通孔元件以及集成电路的形式。这样的方式使得用户可以选择插入或者移除MSP430G2553芯片致使嵌入式代码可以下载并运行在设计的集成电路。扩展板与开发板相连使得MSP430G2553可以完全控制集成电路的其它功能。Energia是此次编写嵌入式代码的应用程序。此次的代码，同样也被称为设备驱动程序，将分为温度测量，温度显示和报警三个部分。

目标：

• 在MSP430G2553开发板基础上，设计一块扩展板，要求利用温度传感器DS18B20实时采集室温数据，将测量所得温度通过数据传输呈现在NOKIA5110液晶显示屏上，如果该温度超过事先设置的警示温度，那么蜂鸣器MH-FMD报警将被触发、报警。

• 编写编译基于MSP430G2553的嵌入式代码来实现温度的测量、温度的显示和报警。

• 要求在规定时间内，完成全部程序设计，并焊接、调试成功。

• 对嵌入式系统的创建以及它如何与数字电路相结合有进一步的理解和获取相应经验。

2系统方案硬件构成

依据此次课题的基本目的和要求，系统方案设计的主要内容涵盖超低功耗单片机MSP430G2553、温度传感器DS18B20、液晶显示屏NOKIA5110和一个小型报警蜂鸣器MH-FMD的基础理论知识，了解本次课题涉及元件的特点、特性以及软件的相关使用方法。文献综述

2.1 超低功耗单片机MSP430G2553

MSP430G2553单片机是美国德州仪器（Texas Instruments）公司在1996年推出MSP430系列单片机中的一员，它是一款16位、拥有精简指令集的超低功耗的综合应用型单片机[1]。从1996年诞生以来，基于它的超低功耗和多元化的片内外资源和较为灵活便捷的开发方式，MSP430G2553日趋风靡，成为了各行各业电子类产品的首选设计。该系列单片机在1999年被引入我国之际就备受我国众多技术人员的青睐。如今，该系列单片机已在电子工程、测控仪器等诸多领域受到了普遍的认可。在学术领域，已经悄然走进了各高等院校的科技创新项目与毕业设计课题的研究中。

MSP430G2553之所以能成为了一块低功耗的单片机是因为它的CPU具有休眠状态。其CPU处于休眠状态时，只能两种情况可以使之恢复。一是复位选项，二是片上模块发生中断。所以不难看出，低功耗与中断的联系是密不可分的。开发人员就这一点在设计之初就已考虑到，因此MSP430G2553的大部分片上功能模块都支持独立工作并能触发中断而且这些过程可以完全不受CPU的干预。基于这点，在编程人员进行编程时，软件方面的基本操作就是先向其中一个片上工作模块下达工作指令，随后使CPU休眠，在工作模块进行完所有操作之后，再唤醒休眠的CPU进行下一步的工作以减少CPU的工作运行时间，把功耗控制到最低。