基于MSP430单片机的多路温度采集系统软件设计+源程序(4)
3) DS18B20的应用范围
a)应用于冷冻库、粮仓、储罐、电讯机房、电力机房、电缆线槽等测温和控制领域 。
b)轴瓦、缸体、纺机、空调等狭小空间工业设备测温和控制。
c)汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
d)加热冷却管道热计量、家用中央空调热能计量和工业领域温度测量和控制。
4) DS18B20产品型号与规格
温度传感器DS18B20共有三种型号，分别为TS-18B20，TS-18B20A，TS-18B20B，各种类型和参数特性如表2-1所示。
表2-1 DS18B20产品型号与规格
型号 测温范围 安装螺纹 电缆长度 适用管道
TS-18B20
TS-18B20A
TS-18B20B -55～125
-55～125
-55～125 无
M10X1
1/2G 1.5M
1.5M
接线盒
DN15-25
DN40-60
2.2.2 温度采集电路
该系统采用单线数字温度传感器DS18B20，图2-2为温度采集电路。通过图2-2可以看出该集成电路简单实用。数据的传送通过I/O口与MSP430F149的P4.5口直接相连来完成。
温度采集电路
2.3 串行通信接口
在计算机测控系统中，PC或IPC主控机与测控模块通过串口连接，测控模块再连接相应的传感器和执行器，这样就可以形成一个简单的上层结构的计算机测控系统。如果想要形成一个庞大的计算机测控网络，那么就可以在这基础结构上进行扩充，具体就是用集线器将众多双层监控系统连接起来，再用交换机将若干集线器连接起来，统一接上路由器，与Internet互连形成一个庞大的计算机测控网络。不管现代计算机的新接口怎样变化，各种网络怎样更新换代，规模再怎么大，串行通信作为基础是不可缺少的核心技术。
2.3.1 MSP430单片机通用串行通信模块
串行通信是单片机系统与外界联系的重要手段，是不可或缺的，MSP430系列单片机的每种型号都拥有串口通信的功能。
有两种主要方式实现串口通信，分别是：
1）硬件实现，即由串行通信模块（USART）直接实现，通过配置相应的寄存器，由硬件自动实现数据的移入和移出，完成串行通信的功能。这种方式完成串口通信的有点事系统稳定可靠和不需要占用CPU时间。
2）软件模拟，采用定时器模块，通过定时器模块的支持实现串口通信功能，这种方式的优点是成本低、实时性好，但缺点是需要占用一定的CPU时间。
多亏了MSP430F149串行通信接口的两种功能，串行通信才能够以两种模式进行通信。第一种模式是异步串行通信协议UART；第二种模式是得到广泛应用的外围模块接口功能SPI。这两种模式可以实现交替使用，只需要经过合理的设计就可以了。通信模式的定义主要用MSP430F149内部控制寄存器UCTL中的SYNC位来定义：
SYNC=0： 选择异步通信模式UART
SYNC=1： 选择同步通信模式SPI
USART0和USART1是MSP430F149的两个异步串行通信接口。
2.3.2 MSP430单片机RS-485串口通信
1)RS-485接口标准
RS-485一般可以采用二线或四线的方式，多点双向通信就是用二线制实现的。其主要特点有：
a）RS-485的电平与TTL电平是兼容的，方便了与TTL电路的连接。同时为了避免损坏接口电路的芯片，RS-485的接口信号电平比RS-232-C降低了。
b）RS-485在短距离下能够获得最高传输速率10Mbps。RS-485接口一般只需两根连线组成半双工网络进行屏蔽双绞线传输。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，如果要使用最长的电缆长度就必须在100kbps速率以下才可以。一般100m长的双绞线最大传输速率仅为1Mbps。