基于MSP430F149的溫度采集報警系統的設計和實現
2.1.6 溫度采集電路部分設計
該系統的溫度采集部分是采用MAX6613溫度傳感器來采集溫度數據,該芯片具有寬電壓供電、較高的精度、大的測量范圍、較小的封裝等特點。如圖3:
由圖可以看出,該采集電路具有簡單、實用等特點。為了減少電源的輸入紋波對采集電路的影響,在電源的管腳增加一個0.1uF的電容來實現濾波,以減小輸入端受到的干擾。
2.1.7 單片機電路部分設計
單片機電路作為整個系統的核心控制部分,主要是完成與其他電路的接口,從而獲得數據進行處理,將處理的結果采用某種方式表示出來,比如顯示或報警。單片機的接口電路非常簡單,分別采用單片機的一般I/O口實現與其他電路的連接,在單片機的時鐘設計上與其他單片機有一定的區別,MSP430F149單片機采用兩個時鐘輸入,一個32kHz的時鐘信號,一個8MHz的時鐘信號。該系統的時鐘部分都是采用晶體振蕩器實現的??紤]到電源的輸入紋波對單片機的影響,在電源的管腳增加一個0.1uF的電容來實現濾波,以減小輸入端受到的干擾。
3 系統軟件設計
本系統的軟件主要包括采集模塊、輸入模塊、顯示模塊、報警模塊和主處理模塊。采集模塊重要是獲得MAX6613溫度傳感器的數據,該部分主要是通過MSP430F149片內的A/D轉換來完成數據的采集任務,采集的模擬參考電壓采用片內的參考電壓。系統的輸入部分為矩陣掃描鍵盤。P1.0和P1.1構成了鍵盤的列線,P1.2、P1.3、P1.4、P1.5和P1.6構成了鍵盤的行線。顯示電路直接與單片機的數據I/O口進行連接。P4.0~P4.6是用來顯示數據,P2.1是用來控制小數點的顯示,P2.2、P2.3和P2.4是用來控制數碼管的選通狀態。報警處理相當簡單,包括初始化端口和數據產生兩個部分。主處理模塊主要是將各個模塊進行協調處理和實現數據交互。主處理模塊首先完成初始化工作,初始化后進入循環處理,在循環過程中主處理獲得采集模塊的數據,并將數據進行處理,根據處理后的結果來進行顯示或者報警。由于報警的上限和下限需要設置,另外考慮到對數據的保存,因此主程序先檢查門限是否在FLASH里面有,如果沒有則進行等待設置數據,設置完成后才進入下一步處理,也就是程序必須在有設置數據的情況下才能正常運行。具體的流程圖如圖4所示。
4小結:
本文作者創新點是系統通過一個集成的傳感器實現溫度采集報警系統具有設計簡單、運行可靠等特點。并且單片機采用的是MSP430F149,該單片機的功耗非常低,別外加上采用的傳感器具有很小的封裝,這樣該系統經過擴展改進可以用于手持設備。該系統的CPU采用MSP430F149也是考慮將來便于對硬件和軟件進行升級擴展。比如,硬件系統中的單片機還有兩個UART串口資源,因此該硬件系統可以進一步升級,實現可以與上位機進行通信的系統,也可以通過與MODEM連接來實現遠程溫度采集監控與報警系統。
參考文獻:
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