msp430小型温度控制系统的设计与实现(附件)【字数：8677】
摘 要MSP430系列单片机是本温度控制系统的控制器，选用DS18B20温度传感器进行温度检测，利用键盘实现温度设定值的输入，由1206显示屏显示实时温度。系统能对温度对象进行加热和降温控制，加热通过点亮密闭空间内的白炽灯实现，降温则通过循环风冷方式实现，温度控制精度为正负1~2度。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.1.1温度控制系统的控制任务与特点 1
1.1.2国内温度控制系统的发展现状 1
1.2本论文的主要内容及工作 2
第二章 硬件的介绍 3
2.1MSP430单片机的概述 3
2.1.1MSP430单片机的特点 3
2.1.2MSP430F149IPM的简介 4
2.1.3MSP430F149IPM的引脚功能 5
2.1.4MSP430单片机的应用及发展 8
2.2 DS18B20温度传感器的概述 8
2.2.1DS18B20的技术性能 10
2.3.1继电器的触点 11
2.3.2继电器的工作原理 12
2.4LCD1602显示屏的介绍 12
第三章 软硬件的设计与制作 13
3.1温度控制系统的设计 13
3.1.1温度控制系统的流程图 13
3.1.2该系统的原理方框图 14
3.1.3该系统的设计原理图 14
3.1.4程序的编译 16
3.1.5系统的实物图 17
3.2温度控制模块的连接与制作 18
3.3该系统的具体操作方法 19
3.4实验结果的分析 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附 录 23
附录A毕业设计相关图片 23
附录BLCD 1602程序 28
附录C延时程序 30
附录D主程序 34
绪论
1.1课题背景及意义
如今社会正在飞速发展，国民的生活水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
平也在不断提高，所以对温度的测量和控制的要求也越来越高，来用以满足人们的需求，提高社会生产效率，对可持续发展具有显著地促进作用[1]。工农业生产以及人们日常生活的很多情况下，监测温度和控制温度都是必不可少的。在详细的监测和控制温度的过程中，如何进行准确有效的测量，并在测量温度的同时有效控制，是工作中更重要的问题。它目前的主要检测和控制手段是单片机。采用单片机控制温度，不仅在操作上比较简单，而且可以基本上满足并且达到工业化生产中的温度和技术指标，产品的质量在很大程度上得到保证。本设计拟以MSP430F149单片机为核心控制部件，DS18B20为检测部件，设计并实现一个小型温度控制系统。要求系统能对温度对象（将白炽灯置于密闭小空间内）进行加热和降温控制，加热通过点亮密闭空间内的白炽灯实现，降温则通过循环风冷方式实现，温度控制精度为正负1~2度。
1.1.1温度控制系统的控制任务与特点
温度控制系统需要以生产环境的需求为基础进行有效的温度控制，该系统可根据要求控制升温和降温，从而达到最佳的生产环境，提高生产的效率，保证产品的质量，对我国的经济发展有着重要的作用[2]。
温度控制系统设计较为简单，通过温度传感器来监测温度，精度较高。
1.1.2国内温度控制系统的发展现状
由于温度控制对于我国经济发展日渐重要，我国也在不断地探索和发现更为有效的控制手段来满足工业生产中的温度控制指标。PLC温控系统和单片机温控系统是在当今比较主流的温度控制系统，单片机在中国的发展时间并不是很长，但是它的发展速度快，已经应用于很多科学领域，因为它成本低，体积小，功能强大，可靠性高，性价比非常的出色。现在，32位机已经问世，它的性能又有所提高，应用在更多高端科技领域[34]。然而，用单片机所制作的温度控制系统与其他系统相比较，虽然它的工作精度高，系统运行稳定，但是响应速度较慢，不适用于复杂的系统中。
基于单片机的温度控制系统还没有停止发展的脚步，仍然是我国工业生产中必不可缺的一部分，在一定程度上对我国的经济发展起到重要的推动作用。
1.2本论文的主要内容及工作
本论文基于MSP430F149单片机和DS18B20温度传感器，对小型温度控制系统的设计与实现进行了主要研究，通过DS18B20监测系统的温度，并且采用继电器控制白炽灯和风扇，对温度对象进行升温与降温控制，体现出温度变化的过程，从而达到温度控制的目的，要求温度控制精度为正负1~2度。针对任务书上的要求，主要开展了一下几个方面的工作：
1.根据任务书的要求进行硬件的采购。
2.制作系统要用到MSP430单片机和DS18B20温度传感器，因此，为了掌握更多的相关知识，自己主动学习了一些有关MSP430单片机和DS18B20温度传感器的基础知识和程序设计，为之后的制作做好十足的准备。
3.根据要求自己设计程序框图，电路图，原理图，并能够成功实现目标。
4.根据原理图进行硬件的连接与测试，在保证安全的情况下进行工作。
5.制作完成的成品与实验要求作对比，找出其中的不足并加以修改。
6.根据最终完成的系统写出说明书（论文），对系统进行全面的介绍，分析系统的可行性与优越性，并对实验结果进行分析。
第二章 硬件的介绍
2.1MSP430单片机的概述
MSP430单片机是一种具有16位，并且功耗超低的单片机，使用混合信号处理器精简指令集。德州仪器公司于1996年生产并开始销售这种单片机，MSP430单片机被称为混合信号处理器，主要还是因为是根据所需求的实际应用，把不一样的电路模拟过程、数字电路模块和单片机自己所具有的一些不同的功能全部都集成在同一个芯片上的单芯片解决方案[5]。这个系列被用于便携式设备，需要电池供电。MSP430微控制器体积小，价格低，可靠性高，使用方便，具有一系列优势，具有强大的生命力，在国防、企业管理中都具有很强的生命力，在工农业生产中的应用非常广泛。
MSP430具有经典的冯诺依曼体系结构。大多数衍生品的内存大小有64字节的限制。在视频播放器到256KB Flash和多达16个字节的RAM。在所有的衍生产品是低约2字节，64字节为设定的内部功能（例如，一个引导装载程序）与保留，这样的两个最大的16位字节的Flash与60字节的RAM和248字节的Flash与10字节的RAM提供。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.1.1温度控制系统的控制任务与特点 1
1.1.2国内温度控制系统的发展现状 1
1.2本论文的主要内容及工作 2
第二章 硬件的介绍 3
2.1MSP430单片机的概述 3
2.1.1MSP430单片机的特点 3
2.1.2MSP430F149IPM的简介 4
2.1.3MSP430F149IPM的引脚功能 5
2.1.4MSP430单片机的应用及发展 8
2.2 DS18B20温度传感器的概述 8
2.2.1DS18B20的技术性能 10
2.3.1继电器的触点 11
2.3.2继电器的工作原理 12
2.4LCD1602显示屏的介绍 12
第三章 软硬件的设计与制作 13
3.1温度控制系统的设计 13
3.1.1温度控制系统的流程图 13
3.1.2该系统的原理方框图 14
3.1.3该系统的设计原理图 14
3.1.4程序的编译 16
3.1.5系统的实物图 17
3.2温度控制模块的连接与制作 18
3.3该系统的具体操作方法 19
3.4实验结果的分析 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附 录 23
附录A毕业设计相关图片 23
附录BLCD 1602程序 28
附录C延时程序 30
附录D主程序 34
绪论
1.1课题背景及意义
如今社会正在飞速发展，国民的生活水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
平也在不断提高，所以对温度的测量和控制的要求也越来越高，来用以满足人们的需求，提高社会生产效率，对可持续发展具有显著地促进作用[1]。工农业生产以及人们日常生活的很多情况下，监测温度和控制温度都是必不可少的。在详细的监测和控制温度的过程中，如何进行准确有效的测量，并在测量温度的同时有效控制，是工作中更重要的问题。它目前的主要检测和控制手段是单片机。采用单片机控制温度，不仅在操作上比较简单，而且可以基本上满足并且达到工业化生产中的温度和技术指标，产品的质量在很大程度上得到保证。本设计拟以MSP430F149单片机为核心控制部件，DS18B20为检测部件，设计并实现一个小型温度控制系统。要求系统能对温度对象（将白炽灯置于密闭小空间内）进行加热和降温控制，加热通过点亮密闭空间内的白炽灯实现，降温则通过循环风冷方式实现，温度控制精度为正负1~2度。
1.1.1温度控制系统的控制任务与特点
温度控制系统需要以生产环境的需求为基础进行有效的温度控制，该系统可根据要求控制升温和降温，从而达到最佳的生产环境，提高生产的效率，保证产品的质量，对我国的经济发展有着重要的作用[2]。
温度控制系统设计较为简单，通过温度传感器来监测温度，精度较高。
1.1.2国内温度控制系统的发展现状
由于温度控制对于我国经济发展日渐重要，我国也在不断地探索和发现更为有效的控制手段来满足工业生产中的温度控制指标。PLC温控系统和单片机温控系统是在当今比较主流的温度控制系统，单片机在中国的发展时间并不是很长，但是它的发展速度快，已经应用于很多科学领域，因为它成本低，体积小，功能强大，可靠性高，性价比非常的出色。现在，32位机已经问世，它的性能又有所提高，应用在更多高端科技领域[34]。然而，用单片机所制作的温度控制系统与其他系统相比较，虽然它的工作精度高，系统运行稳定，但是响应速度较慢，不适用于复杂的系统中。
基于单片机的温度控制系统还没有停止发展的脚步，仍然是我国工业生产中必不可缺的一部分，在一定程度上对我国的经济发展起到重要的推动作用。
1.2本论文的主要内容及工作
本论文基于MSP430F149单片机和DS18B20温度传感器，对小型温度控制系统的设计与实现进行了主要研究，通过DS18B20监测系统的温度，并且采用继电器控制白炽灯和风扇，对温度对象进行升温与降温控制，体现出温度变化的过程，从而达到温度控制的目的，要求温度控制精度为正负1~2度。针对任务书上的要求，主要开展了一下几个方面的工作：
1.根据任务书的要求进行硬件的采购。
2.制作系统要用到MSP430单片机和DS18B20温度传感器，因此，为了掌握更多的相关知识，自己主动学习了一些有关MSP430单片机和DS18B20温度传感器的基础知识和程序设计，为之后的制作做好十足的准备。
3.根据要求自己设计程序框图，电路图，原理图，并能够成功实现目标。
4.根据原理图进行硬件的连接与测试，在保证安全的情况下进行工作。
5.制作完成的成品与实验要求作对比，找出其中的不足并加以修改。
6.根据最终完成的系统写出说明书（论文），对系统进行全面的介绍，分析系统的可行性与优越性，并对实验结果进行分析。
第二章 硬件的介绍
2.1MSP430单片机的概述
MSP430单片机是一种具有16位，并且功耗超低的单片机，使用混合信号处理器精简指令集。德州仪器公司于1996年生产并开始销售这种单片机，MSP430单片机被称为混合信号处理器，主要还是因为是根据所需求的实际应用，把不一样的电路模拟过程、数字电路模块和单片机自己所具有的一些不同的功能全部都集成在同一个芯片上的单芯片解决方案[5]。这个系列被用于便携式设备，需要电池供电。MSP430微控制器体积小，价格低，可靠性高，使用方便，具有一系列优势，具有强大的生命力，在国防、企业管理中都具有很强的生命力，在工农业生产中的应用非常广泛。
MSP430具有经典的冯诺依曼体系结构。大多数衍生品的内存大小有64字节的限制。在视频播放器到256KB Flash和多达16个字节的RAM。在所有的衍生产品是低约2字节，64字节为设定的内部功能（例如，一个引导装载程序）与保留，这样的两个最大的16位字节的Flash与60字节的RAM和248字节的Flash与10字节的RAM提供。
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