智能监测报警温控仪课程设计

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1、仪器设计实验报告作业题目：智能监测报警温控仪学院名称：xx学院专业班级：xx班学生姓名：xx学号：xx小组成员：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx完成时间：xxxxx任课教师：xxxxx23目录1.绪论31.1智能温度控制仪器的现状和意义32.方案设计总体论证32.1MSP430G2553的简介42.2DS18B20的介绍53.硬件设计73.1MSP430G2553的工作原理73.2总体方案设计83.3总原理图94.程序设计104.1元器件清单104.2程序流程图104.3软件代码115.调试216.心得体会217.设计与调

2、试过程中的问题及解决办法22参考文献23致谢23231.绪论1.1智能温度控制仪器的现状和意义温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。在控制领域中，对温度的控制有着举足轻重的作用。例如陶瓷的烧烤，只有控

3、制住温度的适度，才能制作出一件完美的艺术品，否则只是一件废品；还有如酿酒的过程，也需要对温度进行控制。可见，在生活的许多方方面面都有着对温度进行感知和控制的需要。温度是一种最基本的环境参数，它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度；从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测温和控温。因此，研究温度的测量和控制方法具有重要的意义。大多数温度报警装置精度高，适用于大多数工业生产以及教育教学领域。2.方案设计总体论证本设计主要利用了MSP430G2

4、553芯片内部的ADC10功能配置，结合DS18B20温度传感器来测量环境中的温度，将所测数值在LCD5110串行显示。当三极管感受到的温度超过设定的最大值，便会触发蜂鸣器报警，并且驱动电机来降低温度。同理低于最大值时电机停止转动。按照此思路，该装置能够实现对温度的实时监测和控制，满足实验要求。232.1MSP430G2553的简介德州仪器(TI)的MSP430系列超低功率微控制器包含几个器件，这些器件特有针对多种应用的不同的外设集。这种架构与5种低功耗模式相组合，专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16

5、位RISCCPU、16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1µs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。MSP430G2x13和MSP430G2x53系列是超低功耗混合信号微控制器，具有内置的16位定时器、多达24个支持触摸感测的I/O引脚、一个通用型模拟比较器以及采通用串行通信接口的内置通信能力。此外，MSP430G2x53系列成员还具有一个10位模数(A/D)转换器。下图2-1为MSP430G2553引脚图：图2-1MSP430G2553引脚图232.2DS18B20的介绍DS18B20可

6、以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EPROM中，掉电后依然保存。温度传感器DS18B20引脚如图2-2所示。8引脚封装TO－92封装图2-2温度传感器引脚功能说明：NC：空引脚，悬空不使用；VDD：可选电源脚，电源电压范围3~5.5V。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。DQ：数据输入/输出脚。漏极开路，常态下高电平。GND：为电源地光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是

7、：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM23中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，

8、这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的