基于MSP430单片机的多路温度采集系统软件设计+源程序(3)
1.4 本课题的设计目的
本设计将完成基于430单片机为核心的多路温度监测系统设计，主要完成多路温度采集系统的上位机监测软件设计工作。主要步骤是系统初始化、定时器初始化、温度采集、数据发送和显示。实时温度采集和发送采用单线数字温度传感器DS18B20，通过编写的程序控制采集系统的各个模块正确的工作，完成温度采集、显示等功能。
2 系统硬件结构部分
2.1 MSP430F149
本设计核心部件是MSP430F149单片机。
2.1.1 MSP430F149的组成
MSP430单片机的主要组成有[15,16]：
1）基础时钟模块有三部分，包括数字控制振荡器(DCO)、高速晶体振荡器(最高8MHz)和低速晶体振荡器(32768Hz）。
2）看门狗定时器的计时表可用作为通用定时器。
3）16位定时器Timer_A3，带有3个捕获/比较寄存器。
4）16位定时器Timer_B7，带有7个捕获/比较寄存器。
5）两个8位并行中断端口:P1与P2。
6）四个8位并行端口:P3、P4、P5与P6。
7）模拟比较器compator_A。
8）2位A/D转换器ADC12。自带采样保持，200kpbs的传输速率。
9）两个可用于异步或同步的串行通信接口通道USART0和USA1T1。
10）一个硬件乘法器。
2.1.2 单片机的最小系统
整个系统的核心控制部分是单片机电路，通过与其他电路连接获得数据进行处理，并将处理的结果用波形的方式表现出来。
由单片机最小系统电路（图2-1）可以看到，单片机接口电路非常简单，单片机与其他电路的连接采用一般的I/O，MSP430单片机的时钟设计区别于其他单片机，有32kHz的时钟信号和8MHz的时钟信号两个时钟输入。该系统的时钟部分是采用晶体振荡器实现的，为减少输入端受到的干扰并考虑到电源的输入波纹对单片机的影响，在电源的管理脚增加一个10uF的电容来实现滤波。
图2-1 单片机最小系统电路
2.2 单线数字温度传感器DS18B20
2.2.1 DS18B20概述
单线数字温度传感器DS18B20是由美国DALLS公司生产的，是一种可以直接把温度信号转换成数字信号提供给微机处理的智能温度传感器。数据总线是读取温度和变换功率的来源，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电。DS18B20构成多点温度检测系统提供九位温度读数，同时不需要任何外围硬件[17]。
1） DS18B20的特点
a)只需要一根串口线就可以实现与CPU的双向通信。
b)无需外围元件。
c)由总线提供电源，电压范围3.0V～5.5V。
d)调温范围为-55℃～125℃，固有测温分辨率为0.5℃。
e）可以进行编程，实现九位温度读数。
f）负压特性。电源极性接反时，温度计不能正常工作，但是不会因为发热而烧坏。
2) DS18B20的技术性能：
a）独特的单线接口方式，使得双向通讯的实现只需要用一条串口线将DS18B20和微处理器连接起来就行了。
b)测温范围－55℃～125℃，固有测温分辨率0.5℃。
c)支持多点组网功能。多个DS18B20可以并联在唯一的三线上实现多点测温，最多只能并联8个，如果数量过多就会使供电电源电压过低，这样就造成信号传输的不稳定。
d）工作电源: 3V～5V/DC。
e）不需要任何外围元件就可以使用。
f)测量结果是数字量的，并串行传送9～12位数字量的测量结果。
g)不锈钢保护管直径 Φ6。
h)适用于DN15-25, DN40-DN250等各种介质工业管道测温。
i)标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2任选。
j)为方便与其他电气设备连接，出线采用PVC电缆直接出线，或是德式球型接线盒出线。
k)适应宽电压范围：3.0～5.5V，寄生电源方式时数据线也能够供电。