论文总字数：23750字

摘 要

随着工业、农业生产技术的提升，多点温度测量技术拥有极大的发展前景。本文从硬件、软件两方面设计了一套依托于MSP430单片机的多点温度测量系统。本系统使用MSP430F149作为中央处理器，使用单总线式数字温度传感器DS18B20进行温度的采集，拥有精确度高、成本低、可靠性高和便于推广等优势。

该系统可以根据实际要求手动设置测量温度的限定范围，在多点进行温度采集，采集到的温度数据会实时的显示在液晶显示器中，并且温度数据会记录在记录仪内以备查询。当采集点温度超过设置的温度范围时，系统会产生报警。

在实际应用中，该系统测温灵敏度高、精确度高，并且及时报警。基本满足课题设计要求。

关键词：多点温度测量；MSP430F149单片机；DS18B20温度传感器

Abstract

With the improvement of industrial and agricultural production technology, multi-point temperature measurement technology has a great development prospect.In this paper, a multi-point temperature measuring system based on MSP430 is designed.This system uses MSP430F149 as the central processing unit, uses the single-bus type digital temperature sensor DS18B20 to carry on the temperature acquisition, has the high accuracy, the low cost, the high reliability and is convenient to promote and so on the superiority.

The system can manually set the limit range of the measured temperature according to the actual requirements, and conduct temperature collection at multiple points. The collected temperature data will be displayed on the liquid crystal display in real time, and the temperature data will be recorded in the recorder for query.When the collection point temperature exceeds the set temperature range, the system will generate an alarm.

In practical application, the system has high temperature sensitivity, high accuracy and timely alarm.Basically meet the requirements of the project design.

Keywords multi-point temperature measurement; MSP430F149 single chip microcomputer; DS18B20 temperature sensor

目录

绪 论 1

0.1 课题背景 1

0.2 意义 1

0.3 章节安排 2

第一章 主要的技术基础 3

1.1 方案选择 3

1.1.1 方案一 3

1.1.2 方案二 3

1.1.3 方案三 4

1.2 主要模块选型 5

1.2.1 MSP430F149单片机 5

1.2.2 DS18B20温度传感器 5

1.2.3 SX1308宽带电源芯片和ASM1117-3.3稳压器 6

1.2.4 LCD12864液晶显示仪 6

1.2.5 PL2303USB接口转换器 7

1.2.6 24C16铁记录仪 7

1.2.7 DS1302时钟芯片 7

1.2.8 TLC5615数模转换器 7

第一章 系统硬件的实现 9

2.1 系统的结构图 9

2.2 模块实现电路图 9

2.2.1 电源模块 9

2.2.2 MSP430F149单片机模块 11

2.2.3 测温电路 13

2.2.4 显示电路 14

2.2.5 储存模块 15

2.2.6 数模转换模块 17

2.2.7 通信模块 18

2.2.8 报警与按键模块 18

2.2.9 系统电路图与PCB图 19

第二章 系统软件设计 21

3.1系统软件设计流程图 21

3.1.1 内部测温流程 22

3.1.2 外部温度显示流程 24

3.1.3 外部时间设置流程 25

3.1.4 外部温度数据查询流程 26

3.2 系统主要模块程序 27

3.2.1 测温模块参考程序 27

3.2.2 显示模块参考程序 28

3.2.3蜂鸣器某块参考程序 29

3.2.4键盘模块参考程序 30

第四章 数据分析与系统优化 31

4.1 数据分析 31

4.1.1 室温测试 31

4.1.2 升温测试 32

4.2 系统优化 33

4.2.1 DS18B20的连接方式 33

4.2.2 蜂鸣器报警音的变化（已实现） 33

致 谢 34

参考文献 35

第一章 绪 论

1.1 课题背景

当前农业种植和工业制造工艺中许多技术对温度这一物理量有着严格的要求，因此，温度测量这一话题应运而生。温度作为生产生活中的一项重要参量时刻都在动态的变化，同一区域中不同点的温度随着环境变化也是不一样的，因此在农业和工业生产中多点温度测量是一项实用的基础技术。

单片机具有体积小、成本低、功能强等优点，非常容易普及，我基于单片机系统可以建立多路温度测量系统，同时完成不同区域的多点对温度的实时测量、显示、控制，并且在上位机（PC端）进行查询。并且可以设置温度测量范围，针对不满足条件的温度测量点进行报警。整个系统便于操作、易于推广，可在实际操作中取得良好的效果。

1.2 意义

现今的测量技术主要有接触式温度测量与非接触式温度测量两个大类，而温度测量技术的不同也自然而然导致了温度计的不同种类。

一般情况下，接触式温度计的测量比较简单可靠，利用物质的热交换原理达到测量温度的目的，在生活中的应用比较广泛。但是，由于温度计测温元件和被测介质之间需要进行充分的热交换因此测量过程存在着一定的延迟和滞后现象。另外一方面，由于温度计的制造材料的限制，很难针对极端条件制作相应的温度计，在一定程度上材料的耐高温、耐低温能力限制和决定了温度计的测量能力。非接触式温度计采用的是辐射的原理进行温度的采集和测量，不需要和被测介质接触就可以完成温度的测量，对于温度这一动态的物理量来说具有良好的实时性，动态反映更加灵活。由于不需要接触，对于温度的测量范围没有限制，也不会破坏被测介质的温度场。然而，这种技术一方面受到测量距离的限制和空气中的灰尘等外界因素的干扰，另一方面辐射量的换算误差也导致了该类温度计很难精确的进行温度测量。

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