1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

在科学技术高速发展的今天，许多研究也越来越贴近生活，越来越人性化。身边很普通的物理量、化学量、生物量也为科学研究提供了帮助。温度是我们日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域中都有着积极的意义。随着现代工业农业技术的发展及人们生活条件的不断提高，人们自然而然对生活环境的要求也越来越高，都很迫切地需要检测和控制温度。采用单片机对其进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，同时还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的产量和效率，因此，智能化温度控制技术正被广泛的采用与各个领域。本次设计通过采用二极管作为原件的温度控制的设计与制作，说明了该装置进行设计与制作的具体过程和方法。这种温度报警器的结构简单，可操作性强，灵敏性高。工作时，温度可测范围大，当检测到的温度超过或低于设定的临界值时，给单片机一个信号，再由单片机驱动报警器报警。

一．设计目的

现代化社会是智能化社会，随着安全化、智能化程度的日益提高，再加上现在生活条件的不断改善，宝宝的睡眠一直都是广大父母特别担心的事，宝宝受凉后看医生要花费很多，而且对婴儿的成长也不利。但是现在年轻的父母工作忙且压力大，在晚上自己都会很累，所以经常无暇能关注婴儿一夜的动态，所以即使婴儿睡觉受凉了也不能及时发现。比如在春秋季，特别是晚间，很容易感冒，婴儿睡觉会不自觉蹬被，而父母睡下也不易发现，等到发现时婴儿可能已经受凉，所以为了防止以上情况的发生，本次设计就是针对婴儿蹬被的情况设计了一个由温度传感器检测温度并由单片机控制的报警器系统。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一． 研究的问题及思路

本设计是以MSP430单片机为主控件，DS18B20温度传感器作为温度测量传感器，并设置温度报警上下限，用独立键盘来调节温度值的大小，以单片机编程来控制测量温度的过程，最终在数码管上显示。

本次设计出的产品可以带在婴儿的手腕上或者用夹子夹在婴儿胸前的小衣服上，建议当婴儿睡着半小时后启动，以免刚睡觉时被子里的温度偏低出现误报警。启动后当婴儿踢掉被子后温度下降低于下限设定的温度时，发光二极管发亮，同时也可以实现当婴儿出现发烧的情况身体温度偏高高于设定的上限温度，发光二极管发亮。便是最初的设计思路。

思路和方法：

本设计是基于MSP430为核心的单片机温度控制系统，温度信号由DS18B20温度传感器进行采集，然后经过转换程数字信号后传入单片机，由单片机对数字信号进行相应的处理，从而得到温度控制的目的，然后输出在数码管上进行显示。首先要解决的是对DS18B20数字温度传感器本身的属性、用法、性能参数、内部功能有一个很好的掌握，还要对单片机MSP430的用法、外围电路（温度检测电路、温度控制电路、单片机串口通信的电路、复位电路、数码管显示电路等）的设计接法进一步的掌握。

二． 设计框图

根据创新设计的基本要求可知，整个系统是以单片机MSP430为系统的核心，其硬件电路由MSP430单片机，DS18B20温度传感器，数码管显示电路，报警器电路，独立键盘电路五个大部分组成。具体工作流程如下：DS18B20温度传感器测到环境里的温度，然后由单片机控制数码管将采集到的温度数据显示在数码管上，在测温时可以通过设置的独立键盘调整温度的上下限，当温度超过上限或低于下限时，LED灯亮。

三．实现的功能

温度测量范围0.00-99.99摄氏度，可设置上限报警温度、下限报警温度（即高于上限值或者低于下限值时二极管报警），报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值，最高下限报警值等于当前上限报警值。实现功能：

1、实时温度检测并显示

2、四位数码管显示，温度精确到小数点后两位

3、调整上限报警温度

4、调整下限报警温度

5、实时温度高于上限温度或低于下限温度，发出报警（报警为发光二极管指示）

四．设计方案

方案选择：

若使用热敏电阻之类的元器件利用其感温效应来实现温控报警，在将随温度变化而变化的电压或电流采集到后，还要进行A/D转换，然后在用单片机进行数据处理，在显示电路方面上，就可以将温度显示出来，但是这样的设计需要用到A/D转换电路，在硬件电路设计上会比较麻烦，虽然这种温控装置可测温度范围宽，体积小，但是误差较大，不适合在这种控制系统上使用这样的方案。

若使用DS18B20温度传感器测量温度，输出信号全是数字化的，便于单片机处理和控制，省去了很多传统的测温方法的很多其他电路，并且DS18B20的物理和化学性质都很稳定，线性好，误差小。DS18B20最大的特点就是采用了单总线的数据传输，由数字温度传感器DS18B20和单片机MSP430构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接起来。使得软件的仿真设计和硬件电路都比较简单实现，安装也方便。

硬件设计部分：

1.单片机最小系统的设计；

2.按键系统的设计；

3．报警系统的设计；

4.数码管显示系统的设计；

5.温度测量控制电路系统的设计；

软件设计部分：

1. DS18B20对温度的获取并转换子程序

2. 温度数据的处理子程序

3. 温度数据显示子程序

4. 初始化子程序

5. 系统其他程序

五．工作计划