基于MSP430上温度传感器的设计

1、基于基于MSP430上温度传上温度传 感器的设计感器的设计 第五组第五组 第五组成员 组长：申琪组长：申琪 组员：李明扬组员：李明扬 付涛涛付涛涛 郑珍迪郑珍迪 熊宇龙熊宇龙 温度传感器介绍 图2 DS18B20的引脚 1.GND：地 2.DQ：数字输入输出 3.VDD：可选 的+5V电源 DSl8B20 数字温度计提供9位(二进制)温度读 数指示器件的温度信息经过单线接口送 入 DSl8B20 或从 DSl8B20 送出因此从主机 CPU 到 DSl8B20 仅需一条线(和地线)DSl8B20 的 电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源 因为每一个 DSl8B20 在出厂时已经给定了唯 一

2、的序号因此任意多个 DSl8B20 可以存放在 同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放 置温度敏感器件 DSl8B20的测量范围从-55到 +125增量值为 0.5可在 l s(典型值)内把温度变 换成数字。 每个DSl8B20包括一个唯一的64位长的序号， 该序号值存放在 DSl8B20 内部的 ROM(只读 存贮器)中开始8 位是产品类型编码(DSl8B20 编码均为 10H)接着的 48位是每个器件唯一的 序号最后8位是前面56位的CRC(循环冗余校验) 码DSl8B20中还有用于贮存测得的温度值的两 个8位存贮器 RAM 编号为0号和号1号存贮器 存放温度值的符号如果温度为负()则1

3、号存贮 器8位全为1否则全为0。0号存贮器用于存放 温度值的补码LSB(最低位)的1表示0.5将存贮 器中的二进制数求补再转换成十进制数并除以 2就得到被测温度(-550125)DSl820 的引脚如 图 2所示。 每只 D518B20 都可以设置成两种供电方式， 即数据总线供电方式和外部供电方式 采取数 据总线供电方式可以节省一根导线 。但完成 温度测量的时间较长采取外部供电方式则多用 一根导线但测量速度较快。 温度传感器与单片机的连接 温度传感器的单总线(1-Wire)与单 片机的P20连接，P20是单片 机的高位地址线A8。P2端口是一个 带内部上拉电阻的8位双向IO， 其输出缓冲级可驱

4、动(吸收或输出电 流)4个TTL逻辑门电路。对该端口 写“1”，可通过内部上拉电阻将其 端口拉至高电平，此时可作为输入 口使用，这是因为内部存在上拉电 阻，某一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 储器或16位地址的外部数据存储器 时。如执行MOVX DPTR指令，则 表示P2端口送出高8位的地址数据。 在访问8位地址的外部数据存储器 时，可执行MOVX RI指令，P2端口 内容即为特殊功能寄存器(SFR)区 中R2寄存器内容，整个访问期间不 改变。在Flash编程和程序校验时， P2端口也接收高位地址和其他控制 信号。 仿真与实物图 程序代码 DS18B20 温度测量实验

5、/功能:在数码管上显示当前DS18B20 测到的温 度 /小数部分为4 位,温度为负时，最高位显示- /测量范围:-55 +125 #include msp430 x14x.h #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define DQ_OUT P1DIR|=BIT0 #define DQ_IN P1DIR/-,全灭 uchar Bit4=0,0,0,17; /数码管各位显示的数 字 uchar BitCode=0 x0e,0 x0d,0 x0b,0 x07; /数码 管位码初值 /uchar wei=0 x01,0 x02

6、,0 x04,0 x08; uint j=0; uint l=0; uchar MSB; /温度高字节 uchar LSB; /温度低字节 int t1=0; /温度整数部分数值 float t2=0; /温度小数部分数值 uchar flag; /负温度标志 /时钟初始化函数 void InitClock(void) BCSCTL1=RSEL2+RSEL1+RSEL0;/XT2 开启 LFXT1 工作在低频模式 ACLK /不分频 最高的标称频率 DCOCTL=DCO2+DCO1+DCO0;/DCO 为最高 频率 do IFG1/清除振荡器失效标志 for(uint i=255;i0;i-)

7、; while(IFG1/判断XT2 是否起振 BCSCTL2=SELM1+SELS;/MCLK SMCLK 时 钟源为TX2CLK 不分频 /端口初始化函数 void InitPort(void) P2SEL=0 x00;/P2 口所有引脚设置为一般的IO 口 P4SEL=0 x00;/P4 口所有引脚设置为一般的IO 口 P2DIR=0 xFF;/P2 口所有引脚设置为输出方向 P4DIR=0 xFF;/P4 口所有引脚设置为输出方向 P2OUT=0 x00;/P2 口先输出低电平 P4OUT=0 x0E;/P4 口先输出低电平 /P5SEL/P5. 设7置为一般的IO 口 /P5DIR|

8、=BIT7;/P5.7 设置为输出方向 /P5OUT/P5.7 输出低电平来使能74HC573 来驱动数 码管 /ms 级延时子程序 void DelayMs(uint ms) while(ms-) for(uint i=0;i800;i+); /数码管扫描显示程序 void Display(void) for(uchar i=0;i=1;/位码右移一位/if(BitCode=0 x00) BitCode=0 x0e; DelayMs(3); /延时1ms P2OUT=0 x00; /10us 级延时子程序 void Delayus(uint us) while(us-) _NOP();_NO

9、P();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_

10、NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP()

11、; _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP(); /初始化DS18B20 void DS18B20Init(void) DQ_OUT;/设置为

12、输出方向 DQ_LOW;/拉低总线 Delayus(50); DQ_HIGH;/释放总线 Delayus(6); DQ_IN;/设置为输入方向 else DQ_LOW; Delayus(5); DQ_HIGH; /温度计算程序 void GetT() if(MSB else flag=0; if(flag) /如果为负温度取反加1 MSB=MSB; LSB=LSB+1; t1=MSB4); t2=(LSB /得到温度小数部分并扩大 10000 倍 /计算各位数码管要显示的数值 if(flag) Bit1=16; /如果为负温度则显示- else Bit1=t1/100; Bit2=t1%100

13、/10; Bit3=t1%10; /Bit4=t2/1000; /Bit5=t2%1000/100; /Bit6=t2%100/10; /Bit7=t2%10; while(DQ_DATA);/等待应答信号 while(DQ_DATA);/等待释放总线 /读一个字节 uchar ReadByte(void) uchar i; uchar ReadData=0; for(i=0;i=1; DQ_HIGH; Delayus(1); DQ_IN; if(DQ_DATA) ReadData|=0 x80; Delayus(6); return ReadData; /写一个字节 void WriteBy

14、te(uchar WriteData) uchar i; uchar tmpData; for(i=0;i=1; DQ_OUT; DQ_LOW; if(tmpData) DQ_HIGH; void main() WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;/关闭看门狗 InitClock(); InitPort(); _DINT();/关闭中断 /j=0;l=0; while(1) DS18B20Init(); WriteByte(0 xCC); /跳过ROM 配置 WriteByte(0 x44);/启动温度转换 DS18B20Init(); WriteByte(0 xCC); WriteByte(0 xBE); /读温度寄存器 LSB=ReadByte(); /读温度数据低字节 MSB=ReadByte(); /读温度数据高字节 GetT(); /计算温度 Display(); 实验总结 要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对 所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机 有哪些