温度采集,,实验报告[精选合集]

第一篇：温度采集,,实验报告

课

程

设

计

任

务

书

题 题

目

基于Ａ0 D590 得温度测控系统设计

系 系

（（部 部)

信息科学与电气工程学院

专 专

业

电气工程及其自动化

班 班

级

电气 092

学生姓名

刘玉兴

学 学

号

090 ８192 １0

月

日至

月

日

共

周 周指导教师（签字)

系 系 主 任 任（签字)

****年**月**日 一、设计内容及要求 在单片机实验台上实现智能温度采集系统得设计.要求利用温度传感器 AD5９0 采集温度信号,并调理放大采集到得电压信号，用ＡDC0８09 进行电压转换,实现温度采集,并将采集温度用数码管静态方式显示出来。

设计内容包括：1）AＤ590 温度采集电路;２)ADＣ08０9 接口电路;3)数码管静态方式实时显示温度;４)可按键设置报警上下限。

设计要求:1)能演示;2)能回答答辩过程中提问得问题;３）完成设计报告.二、设计原始资料 单片机原理及应用教程

范立南

２006 年 １月 单片机原理及应用教程

刘瑞新

200３年 07 月

三、设计完成后提交得文件与图表

１.计算说明书部分 1)方案论证报告打印版或手写版 2)程序流程图 3)具体程序

2.图纸部分: 具体电路原理图打印版

四、进程安排

教学内容

地点 资料查阅与学习讨论

现代电子技术实验室 分散设计

现代电子技术实验室 编写报告

现代电子技术实验室 成果验收

现代电子技术实验室

五、主要参考资料 《电子设计自动化技术基础》马建国、孟宪元编 清华大学出版

２0０4 年 4 月

《实用电子系统设计基础》

姜威

2008 年 1 月

《单片机系统得 PRＯTEUS 设计与仿真》

张靖武

2007 年 4月

摘要

ﻩ 温度就是工业生产与自动控制中最常见得工艺参数之一。过去温度检测系统设计中,大多采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能得下降。随着半导体技术得高速发展,特别就是大规模集成电路设计技术得发展，数字化、微型化、集成化成为了传感器发展得主要方向。

以单片机为核心得控制系统.利用汇编语言程序设计实现整个系统得控制过程。在软件方面，结合AＤC0809并行8位A/D转换器得工作时序,给出8０Ｃ51单片机与ADC０90８并行

A/Ｄ转换器件得接口电路图，提出基于器件工作时序进行汇编程序设计得基本技巧。本系统包括温度传感器,数据传输模块,温度显示模块与温度调节驱动电路，其中温度传感器为数字温度传感器AD５90，包括了单总线数据输出电路部分.文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

关键词：单片机、汇编语言、ADＣ0809、温度传感器ＡD５90 Ａ Ａbs ｔｒact

Temｐeraｔurｅ ｉs the most ｍon one of proｃess ｐaramｅters in automatic coｎtｒol and inｄustriaｌ produｃtion、、In the ｔｒaｄitiｏｎａl tempｅｒaｔuｒe meａsureｍｅnt system desｉgｎ, often ｕsiｎg ｓiｍｕlａｔｉoｎ ｔecｈnoloｇy tｏ ｄｅsigｎ, anｄ this will inｅｖitably enｃounｔｅr error ｐensatioｎ, ｓｕｃh as leaｄ,plex outside circuｉt,pｏor antｉ-ｊammｉｎｇ and otｈｅr ｉssues, aｎd part ｏf ａ ｄeal ｗiｔh thｅm Improｐerly，couｌｄ ｃauｓe the entire system ｏf tｈe dｅｃｌine、With modeｒn scienｃe aｎd technｏloｇy of semｉｃondｕctｏｒ dｅｖｅloｐment, espｅcｉaｌｌy ｌargｅ-scale integrated cirｃuit design ｔeｃhnologies, ｄiｇitaｌ, ｍiniatｕrizatｉon, ｉｎｔegrａtion sensors are being an ｉmｐortant ｄiｒeｃtioｎ of dｅｖelopmenｔ、Ｉn ｔhe ｃontrｏl systeｍs with ｔhe coｒｅ of SCM,ａｓｓeｍｂｌｙ ｌaｎguaｇｅ proｇraｍmiｎg is ｕsed to achieve tｈｅ conｔｒｏl ｏｆ thｅ wｈole sｙsｔem.biｎｉng ｗith the operatｉon seqｕence ｏf ADC08０9,the ｉntｅrｆaｃｅ ciｒｃuｉｔ diagraｍs ｏf 80C5１ SＣＭ ａｎd ADC０80９ paｒallel A／D conｖeger ale given。Ｔhｅ bａsic ｓｋｉlls oｆ assｅmbly languaｇe proｇraｍmiｎg ｂased on tｈｅ oｐeratｉｏｎ ｓｅ—ｑｕｅnee ｏf tｈe chip aｌｅ pｕt foｒwａrd。This sｙstｅm ｉnclude teｍｐeｒatｕre ｓenｓｏr and data tｒａnsmissｉon, the mｏdulediｓｐlayｓ module aｎｄ therｍoｒegulatｉon dｒiven cirｃｕｉt frｏm thｅ senｓors intｏｆigures oｆ tｈｅ teｍpeｒature sensoｒs AD590, iｎclｕdinｇ a ｌiｓt ｏf thｅ datａ outputcircuｉｔ、The text oｆ every ｐarｔ of the funｃtions aｎd ｐroｃedure at prｅseｎt、Ｋ Ｋey wordｓ:ｓｉngｌe-cｈip;assｅｍbly laｎguａgｅ;paralｌel A/D ｃonveｒsion;ＡDＣ080９;Teｍpeｒａture sensor AD５９0 目录 摘要误错ﻩ 错误!未定义书签。

Aｂｓtｒact.....................................................................................................错误!未定义书签。

第一章 系统功能原理及硬件介绍误错ﻩ 错误!未定义书签。

1、1 80C５1 单片机介绍......................................................错误!未定义书签。

1、2 ADC0８09 介绍—-误错ﻩ 错误!未定义书签。

l、２、１ ＡDC０8０9 得主要特点............................错误!未定义书签。

1、2、2 ＡDＣ0809 芯片得工作原理7ﻩ

1、3 ＡＤ590 得介绍............................................................错误!未定义书签。

第二章

理论分析误错ﻩ 错误!未定义书签。

2、1

各模块接线及原理说明误错ﻩ 错误!未定义书签。

2、1、1 AD５9０采集温度信号模块........................错误!未定义书签。

2、1、2

ADC08０９ A／D(模数)转换模块.............错误!未定义书签。

2、１、３动态数码管显示模块....................................错误!未定义书签。

2、1、4

蜂鸣器超量程报警模块................................错误!未定义书签。

2、２最小分度、量程及报警温度得算法误错ﻩ 错误!未定义书签。

２、2、1 最小分度、量程得算法误错ﻩ 错误!未定义书签。

第三章

各模块电路设计误错ﻩ 错误!未定义书签。

3、1 温度测量采集及加热电路模块....................................错误!未定义书签。

3、2

并行 A/Ｄ（模数)转换模块......................................错误!未定义书签。

3、3

蜂鸣器超量程报警模块误错ﻩ 错误!未定义书签。

３、4

可按键设置报警模块误错ﻩ 错误!未定义书签。

第四章 电路与程序设计误错ﻩ 错误!未定义书签。

４、１ 程序流程图.............................................................错误!未定义书签。

4、2 程序清单.......................................................................错误!未定义书签。

总结误错ﻩ 错误!未定义书签。

参考文献..........................................................................................................错误!未定义书签。

第一章 系统功能原理及 硬件介绍 该数字温度计利用ＡD５９０集成温度传感器及其接口电路完成温度得测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器 AＤC0809 转换成单片机能够处理得数字信号,然后送到单片机 80C51 中进行处理变换，最后将温度值显示在 LED 显示器上。系统以 80C51 单片机为控制核心,加上 AD５9０测温电路、AＤC０809 模数转换电路、温度数据显示电路以及外围电源等组成。系统组成框图如图 1 所示.图 1 系统组成框图

80C51 温度显示 电源及复位电路等 ADC0809 模数转化 AD590 测温电路 超量程报警

１、１ ８0C ５1 单片机介绍 80C5１就是美国ATMEL公司生产得低电压,高性能ＣMOＳ8位单片机,可提供以下标准功能：4Ｋ 字节闪存，128 字节内部ＲAM，3２个 I/O 口线,两个 16 位定时/计数器，一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，8０C５1 可降至０HＺ得静态逻辑操作,并支持两种软件可选得节电工作模式。空闲方式停止 CPU 得工作，但允许ＲＡＭ,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作.掉电方式保存 RAM 中得内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

图 2 8０C５1 引脚图 引脚功能说明 Ｖcc：电源电压

GND：地

Ｐ0 口:P0 口就是一组 8 位漏极开路型双向 I/Ｏ口,即地址/数据总线复位口.作为输出口用时,每位能吸收电流得方式驱动 8 个逻辑门电路，对端口写“1”可 作为高阻抗输入端用．在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址(低 8 位）与数据总线复用,此时 P0 激活内部得上拉电阻。

P1 口:P1 就是一个带有内部上拉电阻得８位双向Ｉ/Ｏ口。P1 得输出缓冲级可驱动(输入或输出）４个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1“,通过内部得上拉电阻把端口拉到高电平,此时可做输入口。因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

P２口：P2 就是一个带有内部上拉电阻得 8 位双向 I/O 口,P2 得输出缓冲级可驱动(输入或输出电流）４个 TＴＬ逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部得上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口.因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器获 1６位地址得外部数据存储器（例如执行 ＭOＶＸ

DＰTＲ指令)时,Ｐ2 口送出高８位地址数据。在访问 8 位地址得外部数据存储器(如执行 MOVX ＲI指令）时，Ｐ2 口线上得内容(也即特殊功能寄存器（SＦR）区中 R2 寄存器得内容)，在整个访问期间不改变。

P3 口:P３口就是一组带有内部上拉电阻得 8 位双向 I/Ｏ口。P3 口输出缓冲级可驱动(输入或输出)4 个 TTL 逻辑门电路.对Ｐ3 口写入“１”时，她们被内部上拉电阻拉高并可作为输入口。此时,被外部拉低得 P３口将用上拉电阻输出电流。

RST：复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

ALE/ＰROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址得低 8 位字节。即使不访问外部存储器,AＬＥ仍以时钟振荡频率得 1/６输出固定得正脉冲信号,因此它可对输出时钟信号或用于定时。要注意得就是:当访问外部数据存储器时将跳过一个ＡLE 脉冲。闪存编程期时,该引脚还用于输入编程脉冲.PSEN:程序存储允许输出就是外部程序存储器得读选通信号,当 80C51 由外部程序存储器取指令（或数据)时,每个机器周期两个 PSEＮ有效,即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效得ＰSEN 信号不出现。

EＡ/VＰP：外部访问允许.要使 CＰＵ仅访问外部程序存储器(地址为０000H-—-FFＦFH）,EＡ端必须保持低电平（接地)。需注意得就是;如果加密位 LB1 被编程,复位时内部会锁存ＥA 端状态。如 ＥＡ端为高电平（接 VCC 端)，CPU 则执行内部程序存储器中得指令。

ＸTAＬ1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器得输入端。

XTAL2 :振荡器反相放大器得输出端。、2 A ＤC080 ９介绍 l、、２、1 ADC0 ８０9 得主要特点 ADC0８０9 模数转换器，ADC0809 就是 8 通道８位ＣMOS 逐次逼近式 A／Ｄ转换芯片,片内有模拟量通道选择开关及相应得通道锁存、译码电路,A/Ｄ转换后得数据由三态锁存器输出,由于片内没有时钟需外接时钟信号。

芯片得引脚如图 21－1，各引脚功能如下：

ＩN0～IN７:八路模拟信号输入端.ADＤ—A、ADD－B、ADD-Ｃ:三位地址码输入端。

ＣＬOCK:外部时钟输入端。CLOCK 输入频率范围在 1０～12８0KHz,典型值为 640KHz,此时 A／D 转换时间为100uｓ。51 单片机 ALE 直接或分频后可与ＣLOCK 相连。

D０～D７：数字量输出端.OＥ：A/D 转换结果输出允许控制端.当 OE 为高电平时，允许 A/D 转换结果从 D０~Ｄ7 端输出。

图21—1 ＡＤC0809 引脚 AＬE：地址锁存允许信号输入端。

八路模拟通道地址由 A、B、C 输入,在ＡLE 信号有效时将该八路地址锁存.ＳＴAＲT：启动 A/Ｄ转换信号输入端。

当 SＴAＲT 端输入一个正脉冲时，将进行Ａ／Ｄ转换。

EＯＣ：A/D 转换结束信号输出端。

当 A/D 转换结束后，ＥＯC 输出高电平。

Ｖreｆ（＋)、Vrｅf（—)：正负基准电压输入端。

基准正电压得典型值为＋５V.1、2、2

ＡＤC0809 芯片得工作原理

AＤＣ0809带有片内系统时钟,该时钟与I／OCLOCK就是独立工作得,无需特殊得速度或相位匹配。当ＣＳ为高时,数据输 D 端处于高阻状态，此时 I/O CLOCＫ不起作用。这种 CS控制作用允许在同时使用多片 ADC0809 时,共用 I／ＯcLOCK，以减少多路(片)A／D 使用时得I／O 控制端口。一组通常得控制时序操作图如下:

图 4 TＬC５4９得工作时序 1、3 ＡD ５90 得介绍 AD５90就是AD公司利用ＰN结构正向电流与温度得关系制成得电流输出型两端温度传感器、（热敏器件)AD590 就是美国模拟器件公司生产得单片集成两端感温电流源.它得主要特性如下：

１、流过器件得电流（ｍA)等于器件所处环境得热力学温度(开尔文)度数,即:mA/K 式中:-流过器件(AＤ59０）得电流，单位为 mA;T—热力学温度，单位为 K。

2、AD590 得测温范围为—５5℃～+15０℃。

3、AＤ５9０得电源电压范围为 4Ｖ～３0V。电源电压可在 4V~6V 范围变化,电流 变化 1mA，相当于温度变化 1K。AD590 可以承受 4４Ｖ正向电压与２0Ｖ反向电压，因而器件反接也不会被损坏.4、输出电阻为 7１０MW。

5、精度高。AD5９0 共有 I、J、K、L、M 五档，其中 M 档精度最高,在－55℃~+1５0℃范围内,非线性误差为±0、3℃。

AD5９0 温度感测器就是一种已经 IＣ化得温度感测器，它会将温度转换为电流，在 8051得各种课本中常瞧到它,相当常用到.其规格如下:

温度每增加 1℃,它会增加 1μＡ输出电流.可量测范围—５5℃至 15０℃。

供应电压范围＋4V 至 30Ｖ.AD59０得输出电流值说明如下:

其输出电流就是以绝对温度零度（-273℃）为基准,每增加 1℃,它会增加 1μＡ输出电流,因此在室温 25℃时,其输出电流 Io=(2７3＋25）＝298μA。

Vo 得值为Ｉｏ乘上 10K，以室温 25℃而言,输出值为２、98V(１0Ｋ×298μA）。

量测 Vo 时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。

AD５90 得输出电流 I=(27３+T)μＡ（T 为摄氏温度），因此量测得电压 V 为(273+T)μA ×1０Ｋ=（2、7３＋Ｔ／100）V。为了将电压量测出来又需使输出电流 I 不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压 V2 等于输入电压Ｖ。

由于一般电源供应较多零件之后,电源就是带杂讯得，因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件，再利用可变电阻分压,其输出电压Ｖ1 需调整至 2、73V．

接下来我们使用差动放大器其输出 Vo 为(100Ｋ/10Ｋ）×(Ｖ2-V1)＝T／１0V。如果现在为摄氏 28 度,输出电压为 2、8V．

图 5

AD59０得封装及其基本应用电路

图 6

ＡD５９０内部电路原理图 第二章

理论分析 ADC０80９９温度采集系统采用了 AD59０采集温度信号，ADＣ0８09 转换温度模拟信号，80C51（伟福仿真器仿真)控制 ADＣ０809 转换，静态数码管显示，超量程报警。2、、1 1

各模块接线及原理说明 ２、1、1 AD ５90 采集温度信号模块 将 T-DETEＣT 接到 AＤC0８09 得ＩN—0 端口,然后用Ｔ-ＣON 控制电路加热与否。不需要进行其她得控制。、1、2

A ＤC0809 A/D(模数）转换模块 ADC０８09 得三个Ｉ／Ｏ口分别为 EOＣ、CＬＫ与 CS 端口,其中 CＬＫ为时钟、CS 为片选、EOＣ为转换结束状态信号。、1、３静态数码管显示模块 静态数码管显示电路由四只７4ＬS164、四只共阴极ＬED 数码管组成.输入只有两个信号，它们就是串行数据线 DIN 与移位信号 CLＫ.单片机得Ｐ3 口输出显示段码，经由一片７

4LＳ１６4 驱动输出给 LEＤ 管,由 P3、0 口输出位码,经由７4L１６４ 输出给 LED 管.2、1、4

蜂鸣器超量程报警模块 由 AT89C51 得 I/O 口直接输出信号到蜂鸣器得控制信号输入端口 C,当输入信号为高点平时,蜂鸣器报警。、2 最小分度、量程及报警温度得算法

２、2 、1 最小分度、量程得算法 ＡDC080９工作温度为 0℃～８0℃，温度与电压成正比.当设定量程与８0℃接近时测量所得温度与实际温度才能相符。

ADC０809 得Ａ／D 输出为 00Ｈ到 FFＨ,可进行 256 等分,3 能被 25６整除，以此算法设定最小分度为 0、３3℃,量程为 0℃~80、0℃，比较符合要求。、2、2 报警温度得算法 设定最小温度分度为 0、33℃，量程为 0℃~8０、0℃,所以,15、0℃时Ａ/D 输出得数字量为 2DH,6３、６７℃时 A／D 输出得数字量为０BFH。报警温度为:15、0℃～63、67℃ 第三章

各模块电路设计 温度采集系统由温度采集模块、AD 转换模块与温度值显示模块三大部分组成。其中温度采集模块主要用 AD５90 采集温度，并输出一个模拟电压信号,ＡDC０８09 接收到模拟信号后,进行Ａ／D 转换把模拟信号转换位数字信号，并行输出(一个时钟下降沿输出一次），单片机接到数据后存入累加器Ａ,经过一定得转化,经过７4LＳ164 输入到七位数码管中,并静态显示出来,当温度超过设定得报警温度,蜂鸣器报警装置自动报警． ３、1 1 温度测量采集及加热电路模块 T—DETECＴ接到 ADC０80９模拟信号输入端 IN-０，T-CＯN 接高电平时开始加热。

图 7

温度测量采集及加热电路原理图

图 8

参考电压电路

3.2 并行Ａ/D(模数)转换模块

图 9

并行模数转换电路 3 3、4

蜂鸣器超量程报警模块

图 11

蜂鸣器超量程报警原理电 3、５

可按键报警模块 通过 I/O 口控制按键输入,暂存在寄存器 B，并由 P2 口通过显示灯显示出来。与暂存在寄存器 A 中数对比,若 A 高于 B 就报警,否则正常显

示。

第四章 电路与程序设计 4、1

程序流程图 开始 温度采集 启动转换 进行标度转换 将十位、个位、小数位分开 处理小数位 各位暂存在单片机 就是否达到 报警下限温度 执行报警子程序 查段码,送静态显示管 观察示数 结束 就是否达到 报警上限温度 Y N Y N 4、2 2

程序清单 ORG 0000H

SJMP MAIＮ

MAIN:MOV DＰTR,#7FF８Ｈ

;DPTR 指向 0 通道 MＯVX ＤPTＲ,A

；启动 A/D 转换

JNB Ｐ3、2,$

；等待 MＯVＸ Ａ，ＤＰＴR

;读数

MOＶ 40H,A

;存数 LCALＬ DNＯW

;设置下限 LＯP0:ＬCAＬL UＰ

;设置上限 LＯP1:LCＡＬL TRAN

;模数—数据转换 ＬCALＬ DIＳＰ

;数据得静态显示 LCALL DELAY１s ＳJＭP MAＩＮ DNOW：ＭOV A,40H CJNE A,#２DH,LOP2

LＯP2:JＮC LＯP0

;Cｙ＝0,转ＬＯP0 ＡJＭＰ LＯP4

;Cy=１,转 LOP4 ＵP:MOV A,40Ｈ CJNＥ Ａ,#0BFH,LＯＰ3 ＬOP３:JＮＣ LOP4

;Cy＝0，转 LOP４ AＪMP ＬOＰ1

；Cy=１,转 LＯＰ１ LOP4：MOＶ SＰ,#6０Ｈ

;给堆栈指针赋初值 ACALＬ MＵSIC ＡJMＰ ＬＯP１ ；；；;；;;;;;蜂鸣器输出声子程序;;；;；;;;;;;MUＳIC:ＭOV ４ＡH,＃３4H LOP6：MＯV Ｒ5,#60H

;控制音长 ＭIC：ＣＰL P1、5 ＡCAＬL ＤＥＬAＹ5ms

;控制音调 DＪＮＺ R5，MIC ＤＪＮＺ 4ＡH，LOＰ6 RＥT

;；;;;;;;；；;;;；;;数据转换;；；;；;；；;;;；;;； ﻩTRＡN:ＭOV R0，＃４０H

MOＶ Ｒ3，＃30H

；用来存放小数位

ＭＯＶ A,Ｒ0

;把Ｒ0 中得数给Ａ MＯV B,#03Ｈ

ＤIV AB

;标度变换 3 格一度 MＯＶ R3,Ｂ

;存小数

MＯV B,#0AH

DＩV ＡB;

ﻩ 开分位个与位十得果结换变度标将ﻩ

MOＶ R0,A

；将十位数送显示缓冲单元 IＮＣ R0

;指向缓冲单元下一地址 ＭOV Ｒ０,B

；将个位数送显示缓冲单元 MＯV Ａ，Ｒ3

;标度转换结果小数部分处理 MＯV B,＃03H

MUL AB

;实现三格一度 INC R０

；指向下一个缓冲单元

MOV Ｒ0，A

;将小数送显示缓冲单元 LOP8：RET

；返回

；；；；；;;;;;静态显示子程序—串入并出；;;;;;； ＤＩSP:MＯＶ DPTＲ，＃TＡB

；段码表首地址

MOV Ｒ０,#40H

;Ｒ0 指向缓存区首地址 MＯV A，Ｒ0

;将整数位数给 A MOＶＣ A，A＋DPＴＲ

;查十位段码 ＭOV 40H,A

;将段码结果送入 40H INC R0

;R0 指向缓存区下一地址 MＯV A,R0

;将个位数给 A MＯＶC A,Ａ+DＰTR

;查个位段码 ＭOＶ 41Ｈ,Ａ

;将段码结果送入 41Ｈ IＮC R0

;R0 指向缓存区下一地址 MOV A，Ｒ0

;将小数给Ａ MOVC Ａ,A+DPTR

;查小数段码 ＭOV 4２H,A

;将段码结果送入 4２Ｈ;；;;;;;;;;;最后一位清零；；；;；;;;；;；； MOＶ 43H,＃００H ＭOＶ A，4３H MＯV R7,#０8Ｈ ＣCC:ＪB ＡCC、7,AＡA CLR Ｐ3、0 ＪMP BBB AAA:ＳＥTB Ｐ３、０ ＢBＢ:SEＴB Ｐ３、1

;CLK 下降沿触发 CＬR P3、１ ＲL Ａ

DJNZ R７,CCC;；；；；;;;小数位数显示;;；;;；;MOV A,42H

ＭOV R7，#08H

CC:JB ＡCC、7,ＡＡ ＣLR Ｐ３、0 ＪＭP BB AA：SEＴB P3、0 BB:SETＢ Ｐ3、１

；CLK 下降沿触发 CLR Ｐ3、1

RL A DJＮＺ R７,ＣC

；所有位检测后顺序执行 ；;；;;;;;;;;；个位数显示;;;;;;;；；;;ＯRL 4１H，＃80H

；个位数后置小数点 MOV A,4１Ｈ MOV Ｒ7，#０８H ＤD:JB ACC、7,ＥE CＬR P3、0 JMP FF ＥＥ：SETB P3、0 ＦF:SETB P３、1

;CLK 下降沿触发 ＣＬR P３、1 RL Ａ

DJＮZ R7,DD

；所有位检测后顺序执行

；;；;十位数数显示；;;；;ＭＯV A，4０Ｈ MOＶ R7，＃08H GG:JB ACC、7,HＨ ＣLＲ P3、0 JMＰ IＩ ＨＨ:ＳＥＴB P3、０ ＩI:SETB Ｐ3、1

；CLK 下降沿触发

CLR Ｐ3、1 RL A

DＪNZ Ｒ7，ＧG

;所有位检测后顺序执行 TAB：

ＤB 3FH,06H,5BH,４ＦＨ,６6H

DB 6ＤH,7DＨ，0７H，７ＦＨ，6FH LＯP9:RET;；;;；；;;;；为使数据显示稳定延时１秒；;;;;;;； ＤELAY1s：MＯV R4，#10 ＤＨ０：ＭＯV R5,＃１00 ＤH１:ＭOV Ｒ７，#249 ＤH２:NOＰ ＮOＰ DJNＺ Ｒ7，ＤH2 DＪNZ R5，DＨ1 DJNZ R4,DH0 Ｌ0Ｐ10:RＥT ；;;；;;;；；;;;；;延时子程序;；;;;;;;;；;;;;；；;DELAY５ms：MOＶ R7,#０３H DELAY０:MOV R６，＃40H DEＬAY1:DＪNZ R6,ＤELAY1 ＤJNZ R7,ＤELAY0 LＯP11:REＴ

ＥND 总结

在这一周得课程设计与实习中，我从中学到了很多很多、首先,感谢潘老师对我们得得指导与她对我们严格得要求。起初得两天,我们查阅资料,从书中找，上网查,但就是始终没有一个具体方案，经过潘老师第二天下午对我们得指点,我们可以从宏观把握整个实验,大体分成四部分做:1 设计 AD５9０温度采集电路；2 ＡDC08０９接口电路;３ 数码管静态方式实时显示温度；４ 可按键设置报警上下限。

之后几天，我们逐个问题攻破，把每块都制作出来，然后整合成我们所需要得程序,刚开始还调试不出来，经过我们小组成员得努力，最后我们终于弄好了。

老师还告诉我门,设计要注重软件与硬件得结合,尤其就是硬件,有了硬件，软件程序很好写。这次课程设计让我受益匪浅,也实实在在得学到了不少东西,尤其就是那严谨得态度.参考文献 ［１] 李全利《单片机原理及接口技术》北京：高等教育出版社,2009、１ ［2] 张靖武 周灵彬 《单片机原理、应用与 PRＯTＥUS 仿真 》电子工业出版社，2008 [3］ 赵全利 肖兴达《单片机原理及应用教程》机械工业出版社,200７ [4] 何立民、单片机应用技术选编[M]、北京:北京航空航天大学出版社,2004、[５］ 邱关源、电路 第五版、高等教育出版社 ［6］ 实验台原理图

［7］ 实验台实验指导书

[8] 网络 指导老师成绩 答辩小组成绩 总成绩

第二篇：温度采集系统课程设计

中北大学计算机控制课程设计说明书 引言

1.1 单片机概述

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。它又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。1.2 温度采集设计背景

随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段: ①传统的分立式温度传感器

②模拟集成温度传感器

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图（9）系统流程图 软件程序设计

PORTA EQU 020H

；定义端口地址 PORTB EQU 021H PORTC EQU 022H

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PORTD EQU 023H DATA SEGMENT

TABLE DB 40H

DB 4FH

DB 24H

DB 30H

DB 19H

DB 12H

DB 02H

DB 78H

DB 00H

DB 10H

BUFDA1 DB ?

BUFDA2 DB ?

BUFDA3 DB ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV AL,98H

OUT PORTD,AL

；8255的初始化

;*****************************

MOV AL,01

OUT PORTC,AL

MOV AL,00

OUT PORTC,AL

；PC0 为0，启动A/D转换 FIND: IN AL,PORTC

TEST AL,010H

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JNZ FIND

；读PC4的值，如为1则继续查询

MOV AL,01

OUT PORTC,AL

；使PC0为1，撤消启动信号

IN AL,PORTA

；读取转换数据

;******************************

MOV CL,100

；计算百位，十位，个位

DIV CL

MOV BUFDA1,AL

XOR AL,AL

MOV CL,10

MOV BL,AH

MOV AL,BL

MOV AH,0

DIV CL

MOV BUFDA2,AL

MOV BUFDA3,AH

;****************************** DISPLAY:MOV BX,OFFSET TABLE

MOV AL,[DI+0]

XLAT

；换码

MOV DX,PORTB

OUT DX,AL

MOV CX,30H

；延迟程序 DELAY: LOOP DELAY

RET

;**********************************

MOV CX,30H DISPLAY1:MOV AL,06H

OUT PORTD,AL

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MOV AL,05H

OUT PORTD,AL

MOV AL,03H

OUT PORTD,AL

MOV DI,OFFSET BUFDA1

CALL DISPLAY ；使LED0工作

MOV AL,07H

OUT PORTD,AL

MOV AL,04H

OUT PORTD,AL

MOV AL,03H

OUT PORTD,AL

MOV DI,OFFSET BUFDA2

CALL DISPLAY ；使LED1工作

MOV AL,07H

OUT PORTD,AL

MOV AL,05H

OUT PORTD,AL

MOV AL,02H

OUT PORTD,AL

MOV DI,OFFSET BUFDA3

CALL DISPLAY ；使LED2工作

LOOP DISPLAY1；延迟

;***********************************

MOV AH,4CH

INT 21H CODE ENDS

END START

中北大学计算机控制课程设计说明书 总结心得

本课程设计是基于AT89C51单片机的温室检测系统。该课程是以单片机8051为核心，以热敏电阻为测温元件对温度进行有效的测量,通过ADC0809芯片将电压信号转化为数字信号，经过单片机处理后通过8255芯片扩展的I/O以动态方式显示，再加上相应的时钟电路、复位电路、分频电路，最后编写程序，温度采集系统的设计就完成了。

在做课程设计的过程中，除了了解相关设计的硬件原理电路图外，还要了解具体的型号，熟悉相关软件的使用，如AutoCAD、Protel、Word等，虽然在实际操作过程中遇到了很多困难，但经过不懈努力还是完成了本课程的设计。

在这一周的设计中，不仅使我增长了很多课堂上所学不到的知识，而且还让我对A/D转换和扩展I/O有了更深入的了解。对一些单片机原理及应用有了更加深刻的认识。

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附图 电路接线仿真图

256912151619Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7U374LS373OELE3478***C11nFD0D1D2D3D4D5D6D7U2VREF(-)VREF(+)***21282726U1X1CRYSTAL19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD*********617C21nF18XTAL2RST1nF293031PSENALEEA22232425ALEADD CADD BADD AADC0809R1100k12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51U5NORU4NOR第 14 页

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27.0C39***192021GND2-8LSB2-72-62-52-42-32-22-1MSBVCCCLOCKOUTPUT ENABLEEOCSTARTIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN03U6VOUTLM351中北大学计算机控制课程设计说明书

参考文献

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[2] 李广弟.单片机*MB rmi.北京：北京航空航天大学出版社，1994年 [3] 孙育才.单片机微型计算机及其应用.南京：东南大学出版社，2004年 [4] 沈德金，陈粤初.单片机接口电路与应用称序实例.北京：北京航天航空大学出版社，1990年

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[7] 戴梅萼，史嘉权.微型计算机技术及应用，第三版.北京：清华大学出版社，2003年11月

[8] 沈美明，温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计.北京：清华大学出版社，1998年8月

[9] 顾德英.计算机控制技术，第二版.北京：北京邮电大学出版社，2005年 [10] 李顺增，吴国东，赵河明，乔志伟.微机原理及接口技术.北京：机械工业出版社，2004年

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第三篇：无线数据采集模块实验报告

无线数据采集模块

实验报告

姓名：张兆伟

班级：13 班

学号：2015042130 日期：2016年8月25日

无线数据采集模块实验报告

一、实验背景

数据是指用来描述客观事物的数字、字母和符号等等。数据传输在人类活动中的重要性是不言而喻的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集，或称数据获取，既利用一种装置，从系统外部采集数据输入到系统内部。

随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要将采集到的数据传给远端的主控室。其主要应用领域包括：工业遥控、遥测；石油钻井张力无线监测；短距离无线数据传输；安防设备无线监控；无线RS485、无线PLC；城市管网压力、温度监测；电力线无线报警等。

二、实验过程

无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要讲采集到的数据传给远端的主控室。DTD110系列无线数传模组广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。

DTD110系列无线PLC有4路开关量的传输，4路模拟量的传输，距离100米~3000米均可。即可以实现点对点通信，也可以实现点对多点通信，不需要编写程序，不需要布线，一般电工就可以调试使用。对于工业现场的遥测遥控实施简单、方便、便宜。

1、适用范围

无线数据采集模块具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能。采用低功耗设计。该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等。广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统。特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本。

2、无线数据采集的特征：

多种配置应用方案，可以满足用户不同的需要；4个开关输入通道，4个开关OC门输出通道；4个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道；可以直接代替有线的PLC设备；一体化设计，结构紧凑；多种产品规格适应于不同的传输距离；射频输出功率10mW、500mW、1000mW；GFSK调制，高效前向纠错信道编码技术；软件无线电技术保证高抗干扰能力和低误码率；ISM 频段433MHz，无需申请频点；工业标准设计，能工作于各种恶劣环境；直流9~24V供电，电流小于800mA。

3、主要功能

1）远程通信：GPRS网络和短消息双通道传输数据，支持专线、VPN专网多种组网方式。

2）通讯协议：支持UDP、TCP 协议，支持多中心数据通信。

3）模拟量输入：可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。

4）开关量输入：可采集干接点、有源接点开关量输出信号，可定时采集以降低能耗。

5）脉冲量输入：可采集干接点脉冲信号，用于采集脉冲发讯水表。6）智能仪表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各种智能仪表，如流量计、照相机等。

7）开关量输出：提供三极管集电极信号输出。

8）电源输出：可定时为变送器供电，输出电压：同输入电源电压。9）远程控制：接受远程指令，实现控制。

10）数据显示：可支持2×8中文汉字液晶显示，配有4个数字键盘。

11）数据查询：可本机按键查询，同时支持就地串口查询，远程查询。

12）远程通信：支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。

13）配套软件：配套提供参数设置软件。

4、主要特点

1）工作电流低：GPRS实时在线，平均工作电流<10mA。

2）数据存储容量大：本机循环存储监测数据，掉电不丢失，存储容量：4M。

3）维护方便：支持远程参数设置，远程软件升级。

4）体积小：外型尺寸145×100×65mm

5、技术指标

1）硬件配置：GPRS/GSM无线通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶显示和无显示可选、1个4按键键盘可选。

2）采集精度：模拟量采集精度：0.5%，脉冲计数误差：0.01%

3）通信协议：支持标准MODBUS协议，可嵌入其它通信协议。

4）通信接口：GPRS/GSM无线通信接口，1路串口用于维护，2路串口采集仪表，232/485可选。

5）通信速率：300～19200 bit/s

6）工作环境：温度：-25~+70℃、湿度：≤95%、无腐蚀气体、无导电尘埃、无爆炸环境。

7）安装方式：一般采用导轨式安装，特殊场合，可将控制器固定在安装底板上。

8）供电电源：10～28VDC

6、系统功能

系统主要分三层，第一层为服务器，第二层为过渡层，由 Zigbee 协调器和 Zigbee节点构成，第三层为任务层，由 54 个监测单元和 1 个显示单元构成。系统的主要功能为：服务器有选择地查询 54 个监测单元的数据，然后根据需要将某个监测单元的数据发送到显示单元上，让其显示，中间的传输全部由 Zigbee 组网无线通讯。

其服务器主要功能：

1）开辟多个线程，每个线程主动轮询各个节点；与每个节点的通讯必须“有问 必答”，具有超时控制机制； 2）具有广播，组播配置参数功能；

3）对每个节点可以实时监测重量，温度，湿度参数。并且以曲线形式显示； 4）实时采集每个节点的参数并显示；

5）服务器采用 Windows 7 操作系统，开发工具为 C#和 SQL 数据库，最终生成安装文件。

三、实验结果

直观看到显示单元上面显示的值，什么都不选时，数码管上显示 0000，当输入节点编号，并双击鼠标选中温度、湿度或者重量时，点击确定后，数码管

会立即显示具体数值，并且给显示单元发送显示命令。

四、认识与体会

数据采集是整个工厂自动化的最前端，测试精度、速度与实现该功能的成本是几个重要因素，数据采集也正朝着这几个方向发展。高速、实时数据采集在运动控制、医疗设备、快速生产过程和变电站自动化等领域都有非常重要的应用。这些行业中，对高速数据采集的需求远远超过目前实际可以实现的程度。用户的需求促进了技术的发展和新产品的出现，随着工业发达国家和新兴崛起国家为提高其产品在全球市场的竞争力，他们更进一步希望降低包括能源消耗、原材料消耗和劳务成本。对于发达国家来讲，其劳务成本远远高于新兴崛起国家，因此特别重视促进创新和技术进步，采用新的技术手段。正是在这样竞争日益激烈的大背景下，无线数据采集技术在工业中的推广应用则受到了特殊的重视。

第四篇：基于MSP430的温度采集系统开题报告

毕

业

论

文

开

题

报

告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：

文

献

综

述

一、题目背景和研究意义

温度是工业生产中最常见和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行实时监控。通常采用单片机完成对温度信息的存储、实时控制、检测以及数字显示。这对于提高企业生产效率、提升产品质量、节约能源等都有重要的作用。为此，本文设计了一种温度采集系统，选用DS18B20数字温度传感器和TI公司的MSP430FG4618单片机作为主控制器[1]。

采用这种设计的温度采集系统，可以实现温度检测、信息存储、实时控制以及数字显示，对于提高企业生产效率、节约能源及资源都有重要的作用，具有很大的发展前景[1]。

二、温度传感器及温度测量的国内外发展现状

2.1

温度传感器的国内外发展现状

温度的测量方法通常分为两大类即接触式测温和非接触式测温。接触式测温是基于热平衡原理，测温时，感温元件与被测介质直接接触，当达到热平衡时，获得被测物体的温度，例如，热电偶，热敏电阻，膨胀式温度计等就属于这一类；非接触式测温基于热辐射原理或电磁原理，测温时，感温元件不直接与被测介质接触，通过辐射实现热交换，达到测量的目的，例如，红外测温仪、光学高温计等[2]。

常用的测温传感器有热电偶，热电阻，导体温度传感器等，由于科学技术的发展，现多使用集成温度传感器，这里选用的是DS18B20。

集成温度传感器可以分为三类：模拟集成温度传感器、模拟集成温度控制器、智能温度传感器。

智能式传感器是一个以微处理器为内核扩展了外围部件的计算机检测系统。相比一般传感器，智能式传感器有如下显著特点[3]：

1.提高了传感器的精度

智能式传感器具有信息处理功能，通过软件不仅可修正各种确定性系统误差(如传感器输入输出的非线性误差、服度误差、零点误差、正反行程误并等)而且还可适省地补偿随机误差、降低噪声，大大提高了传感器精度。

2.提高了传感器的可靠性

集成传感器系统小型化，消除了传统结构的某些不可靠因素，改善整个系统的抗干扰性能；同时它有自诊断、自校淮和数据存储功能(对于智能结构系统还有自适应功能)，具有良好的稳定性。

3.提高了传感器的性能价格比

在相同精度的需求下，多功能智能式传感器与单一功能的普通传感器相比，性能价格比明显提高，尤其是在采用较便宜的单片机后更为明显。

4.促成了传感器多功能化

智能式传感器可以实现多传感器多参数综合测量，扩大测量与使用范围;有一定的自适应能力，根据检测对象或条件的改变，相应地改变量程反输出数据的形式;具有数字通信接口功能，直接送入远地计算机进行处理；具有多种数据输出形式(如RS232串行输批，PIO并行输出，IEE-488总线输出以及经D/A转换后的模拟量输出等)，适配各种应用系统。

2.2

温度测量的国内外发展现状

虽然温度测量方法多种多样，但在很多情况下，对于实际工程现场或一些特殊条件下的温度测量，比如对极限温度、高温腐蚀性介质温度、气流温度、表面温度、固体内部温度分布、微尺寸目标温度、大空间温度分布、生物体内温度、电磁干扰条件下温度测量来讲，要想得到准确可靠的结果并非易事，需要非常熟悉各种测量方法的原理及特点，结合被测对象要求选择合适的测量方法才能完成。同时，还要不断探索新的温度测量方法，改进原有测量技术，以满足各种条件下的温度测量需求[4]。

温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。

目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。表1列出了常用的测温方法和特点，其中红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明显的优势。

测温方法

温度传感器

测温范围（℃）

精度%

接触式

热电偶

-200~1800

0.2~1.0

热电偶

-50~300

0.1~0.5

非接触式

红外测温

-50~300

其它

示温材料

-35~2000

<1

表1常用测温方法和特点

三、课题的基本技术原理

1.基于MSP430的温度采集系统的结构

本系统主要由DS18B20温度传感器及MSP430单片机两部分组成，其系统结构框图如图1所示：

DS18B20温度传感器

MSP430单片机

报警模块

按键输入模块

LCD显示模块

电源及复位模块

图1

温度采集系统结构框图

上述各个模块的功能是：

传感器：将被测非电量即温度转换成电信号。温度传感器的种类很多，有热电偶、热电阻和热敏电阻等，这里选用的是DS18B20集成温度传感器。

MSP430微处理器：实现对从传感器输入的数字信号进行存储、控制及显示等功

能。

按键输入模块：应用软件程序确定报警启动的上限温度及下限温度。

电源及复位模块：为整个系统提供电源及复位信号。

报警模块：当所测温度超过设定的上限温度或下限温度时启动，蜂鸣器报警。

LCD显示模块：显示当前所测得的温度值。

2.温度传感器的选型

2.1

温度传感器的选型

本设计选用DS18B20温度传感器，作为一种数字化温度传感器，DS18B20测温时无需任何外部元件，可直接输出9~12位（含符号位）的被测温度值，测温范围为-55Ǜ~+125℃；在-10~+85℃范围内测量精度为±0.5℃，输出测量分辨率可谓，最高可达0.0625℃；支持“单线总线”技术，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与单片机的通信；现场温度直接以“单线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果[5]。

2.2

DS18B20的内部结构及管脚分布

DS18B20主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器，如图2

所示。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多个DS18B20的目的。高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入[6]。

64位ROM

和单线端口

存储器和逻辑控制

暂存器

8位CRC产生器

温度传感器

上限触发TH

下限触发TL

电源检测

VDDD

DQ

图2

DS18B20的内部结构

DS18B20数字温度计以9位数字量形式反映器件的温度值。DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS18B20之间仅需要一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。因为每个DS18B20都有一个独特的片序列号，所以多只DS18B20可以同时连接在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。这一特性在HVAC环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监控和控制等方面非常有用[7]。

GND：接地

DQ：数据输入/输出脚。对于单线操作：漏极开路

VDD：可选的VDD脚。

3.MSP430的简介及功能特性

3.1

MSP430的简介

MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低

功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器(Mixed

Signal

Processor)。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字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。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中[8]。

3.2

MSP430的功能特性[9-16]

低电源电压范围：1.8V至3.6V

超低功耗：主动模式：400微安在1MHz，2.2V也可

待机模式：2.5微安

关闭模式（RAM保持）：0.35微安

有5种省电模式，待机到唤醒不到6us

如表2

模式

状态

低功耗模式0

LPM0

CPU关闭，ACLK和SMCLK信号活动，MCLK停止

低功耗模式1

LPM1

CPU关闭，ACLK和SMCLK信号活动,MCLK停止，若没有被外围模块使用,DCO发生器关闭

低功耗模式2

LPM2

CPU关闭，MCLK和SMCLK停止，-ACLK保持活动，DCO发生器保持活动

低功耗模式3

LPM3

CPU关闭，MCLK和SMCLK停止，-DCO发生器停止，ACLK保持活动

低功耗模式4

LPM4

CPU关闭，MCLK和SMCLK停止，-ACLK停止，DCO发生器停止，晶体振荡器停

表2

MSP430的5种省电模式

16位RISC架构，扩展内存，125ns指令周期时间

三通道内部DMA

12位A/D转换器具有内部参考，采样保持和自动扫描功能

电源电压监控器可编程电平检测

串行通信接口（USART1的），选择异步UART或同步SPI的软件三个可配置运算放大器

FALSH存储模块主要特点：

编程可使用位、字节和字操作

可以通过JTAG、BSL和ISP进行编程

1.8V~3.6V工作电压，2.7~3.6V编程电压

数据保持时间从10年到100年不等

可编程次数从100到

100,000次

60K空间编程时间<5秒

保密熔丝烧断后不可恢复，不能再对JTAG进行任何访问

FALSH

编程/擦除时间由内部硬件控制，无需任何软件干涉

参考文献：

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[2]姜忠良，陈秀云.温度的测量与控制[M].北京:清华大学出版社,2005：26~27

[3]金永贤，智能化电子产品的低功耗设计[J]，华东交通大学学报，200l，18(1)：15-16．

[4]叶湘滨、熊飞丽等.传感器与测试技术[M].北京：国防工业出版社，2008：285~28

[5]陈跃东，DS18B20集成温度传感器原理及其应用，2002(4)

[6]Teaxs

Instrument

Inc

MSP430xlxx

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user＇s

guide

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[7]

周云波，由DS18B20单线数字温度计构成的单线多点温度测量系统，1996(2)

[8]祖静，新概念动态测试.动态测试技术专题，2006

[9]秦龙，MSP430单片机常用模块与综合系统实例精讲，2007

[10]TeaxslnstrumentIncMSP430x15x,MSP430x16x,MSP430x161xmixedsignalmicrocontroller

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[11]张文栋，存储测试系统的设计理论及其应用，2004

[12]沈建华、杨艳琴、翟骁曙，MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用，2008

[13]魏小龙，MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例，2002

[14]Teaxs

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Inc

MSP430F16X/161Xdeviceerrata

Sheet

2007

[15]胡大可，MSP430系列单片机C语言程序设计与开发，2003

[16]魏小龙，MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例，2002

２．本课题要研究或解决的问题和采用的研究手段（途径）：

一．本课题所要研究的问题：

如何设计一个温度采集及显示系统。1.设计MSP430单片机的最小工作系统及其外围模块电路；2.学习DS18B20温度传感器的单总线协议；

3.调试各个功能模块的程序，使该系统能够测量并显示温度值；4.检测系统的功耗。

二．本课题拟采用的研究手段：

拟设计的研究方案框图如图3所示。

DS1B20传感器

Msp430单片机

时钟

复位系统

电源系统

LED显示及报警

图3

方案的总体设计框图

该方案选用DS18B20作为温度传感器、MSP430为主控制器，并将温度值显示在LCD显示屏上。传感器根据温度的变化输出一定的模拟数字信号，该信号进入MSP430中，此过程需要系统内的定时器按照一定的频率控制不断循环运行，从而达到实时采集的目的，采集后的温度值存储于FLASH中。最后，经LCD液晶显示屏把温度显示出来，并在必要的时候报警。

三．相关软件环境和开发平台

软件平台：电路原理图、PCB板图制作软件PROTEL

99SE；MSP430相关的软件编程环境

IAR

硬件平台：万用表、示波器、计算机等

毕

业

论

文

开

题

报

告

指导教师意见：

X同学通过检索大量的温度传感器及温度测量电路的相关论文资料，对本课题的研究背景、研究意义、国内外研究现状的相关理论都有了基本的了解。

本设计拟采用MSP430芯片完成对温度的测量，同时涉及单片机最小系统及低功耗的设计。开题报告书写条理清晰、思路明朗、结构紧凑、有着重点。

该方案合理可行，同意开题。

指导教师：

****年**月**日

所在系审查意见：

系主任：

****年**月**日

第五篇：地震数据采集实验报告参考材料

实验一 地震数据采集实验

红色字体部分根据具体实验参数自行修改

一 实验目的和要求

通过实验了解地震数据的采集方法和观测系统的设计方法。二 实验内容

1、了解地震数据的采集方法。

2、地震观测系统的设计。

3、实验观测结果的分析。三 实验仪器设备

Summit或Geopen数字地震仪、100hz地震检波器12串、锤击震源1个、地震采集站2个（Summit为6个）。四 实验原理

参考课本和上课老师讲的内容，自己总结。五 实验步骤

1、画出合适的观测系统（单边激发，每炮12道接收，每炮向前滚动1道，共12炮，道间距为1m），合理设置仪器参数。

2、将检波器、采集站、击发锤、炮线和仪器连接，检查仪器的相关参数。

3、用击发锤多次敲击地面，产生地震波，由检波器接收并转化为电信号，通过电缆传输到仪器中，进行重复叠加后记录到磁盘上，获得一张地震记录。

4、根据直达波时距曲线为直线、反射波时距曲线近似为双曲线的特点，在地震记录中识别出直达波、反射波和面波。

5、向前移动检波器排列，并重复2、3、4和5步骤。五 实验结果

根据不同类型地震波的特点在下图所示的地震记录中识别直达波、反射波、折射波和面波，并指出直达波、反射波和折射波时距曲线的关系。

六 实验小结体会