MSP430单片机温湿度测控系统试验系统驱动设计(2)
温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行检测和精确控制。如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制。而很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。例如加热炉大都采用传统的简单的温控仪表和温控电路进行控制，存在控制精度低、超调量大等缺点，很难达到生产工艺要求。所以就需要设计一个能够实现将数据采集并传送到一个地方进行集中的处理的温度采集控制系统，以节省人力，提高效率。但随之而来的数据传输问题和传输数据多的问题，使得传统方法容易造成资源浪费，精度降低，可操作性差。因此，设计一个较为通用的高精度、低成本、实时性好的温度控制系统具有重要意义。
随着现代电力电子技术的快速发展，与温度控制相关的电子类产品的开发与研究成为当今的研究热点。在这样的环境下，出现了各种以单片机为核心的控制系统。它不仅克服了温度控制系统中存在的严重延时，提高了采样频率，而且在很大程度上提高了控制效果和控制精度。因此，其应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统。而单片机自问世以来，性能不断提高和完善。以往的温度检测系统所使用的单片机管脚少、功耗大、功能少，自1996年由TI公司推出的16位超低功耗和丰富的片上外围模块的MSP430系列单片机以来，该系列单片机就被广泛应用于医疗、电子仪表以及消费类电子产品中。MSP430系列单片机支持采用汇编语言进行开发，集成了较丰富的片内外设备，方便高效的开发环境，适应于工业级运行环境，其资源又能满足很多应用场合的需要，与目前广泛使用的其他单片机相比，具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点。
整个温控系统除了控制核心单片机外，最重要的就是温度检测部分。近年来，温度检测系统已逐步走向复合型和智能化，温度作为重要的参数，其测量的准确性对提高正确性是很重要的，研究和设计高性能的温度控制系统具有非常重要的意义。而检测系统中最重要的就是温度传感器，它的性能也直接影响到了采集的温度数据的精度和时效性。由美国Dallas公司生产的DS18B20温度传感器具有单总线结构，两种工作模式能够直接读出被测温度等特点，多点能力使分布式温度检测应用得以简化，不需要外部元件，应用范围广，精度高，系统结构简单。通过软件编程设计，还可以提高其可靠性，增强抗干扰能力。因而成为目前各类有关温度采集工作的首选。
1.2 研究现状与意义
在工业生产中，由于温度控制系统采用的测量元件和测量方法不同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同，因此对数据采集精度和采用的控制方法也不相同。随着电力电子技术及元器件的发展，出现了几种不同的解决方案：
（1）主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统，其控温精度大大提高，常在±2℃以内，优势是采用模糊控制与PID控制相结合，对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性。
（2）ARM（Advanced RISC Machine）嵌入式系统模糊温度控制。利用ARM处理器的强大功能，通过读取温度传感器数据，并与设定值进行比较，然后对温度进行控制。通过内嵌的操作系统获得较好的实时性，并且通过TCP/IP协议能与PC机很快的通讯。其优势不只是温度控制精度高，而且能够通过现场跟远程两种方式来设定控制温度。