2.3  温度测量原理 9

3  温控系统的硬件设计 10

3.1电源电路设计 10

3.2单片机复位电路 10

3.3声光报警电路 12

3.3.1发光二极管电路 12

3.4.2 DS18B20的工作原理和工作时序图 16

3.5显示模块 19

3.5.1  LCD1602 基本参数及引脚功能 19

3.6串口通信模块 23

4  软件设计 25

4.1 系统整体设计 25

4.2 温度采集模块程序设计 26

4.3 温度报警模块程序设计 27

4.4 显示模块程序设计 28

4.5 单片机与上位机通信模块程序设计 28

5 实验调试和总结 30

5.1 实验调试 30

5.2实验过程及现象 31

结论 36

致谢 37

参考文献 38

附录1 电路总原理图 39

附录2主函数C程序代码： 40

1  绪论

1.1温度测量背景和研究意义 

温度是生活中工农业生产加工及学研究中最常见和最基本的参数之一，对温度进行实时的监控是经常所必须的操作。目前大多情况下采取单片机完成对温度的实时采集控制、检测以及数字显示，并且在实际操作中有时候需要远程操作。这对于提升产品质量、生产安全、节约能源等都有重要的作用。为此，本文设计了一种基于TI公司的MSP430G2单片机，选用DS18B20数字温度传感器，将温度数据显示在LCD1602上并与上位机交互的温度采集系统 [1]。

本设计的温度采集系统，可以实现温度检测、实时控制、信息存储以及数字显示的功能，有助于提高企业生产效率、降低生产成本、节约能源及资源，并且具有很大的发展前景[1]。

1.2温度测量的国内外发展现状

1.3温度测量的展望

温度在科学研究、工农业生产中温度是否准确直接影响到产品的质量和性能，所以许多生产过程和工艺加工均要求对温度进行严格监视和精准控制，特别是在化工业生产、食品加工、农业养殖，科学实验等过程中。接触式测温方法因要与被测物质进行充分的接触来实现热交换，所以需经过一段较长的时间后才能达到热平衡，所以存在着一定测温延迟的缺点，故在连续生产中使用并不方便。不过随着新材料、新工艺技术的发展，传统的热电偶、热电阻的测温方法在未来依然可以能够广泛使用。现代的测温技术也会将针对一些特殊条件下实际现场的的需求使温度测量变的更加细化。体现在以下几个方面：

1.4 MSP430的简介及功能特性

1.4.1 MSP430的简介

MSP430系列单片机是一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。因其针对实际应用需求，将多个不同功能的模数电电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案，所以称其为混合信号处理器。MSP430系列常应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中[5]。