基于msp430的體溫測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)-電子科學(xué)與技術(shù)本科生畢業(yè)論文

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　　題 目 基于MSP430的體溫測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名 xx</p><p>　　學(xué) 號(hào) xxxx</p><p>　　學(xué) 院 電子與信息工程學(xué)院</p><p>　　專

2、 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù)</p><p>　　指導(dǎo)教師 xx</p><p>　　二Ｏ一 六 年 5 月 20 日</p><p>　　基于MSP430的體溫測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　xx</b></p><p>　　摘要：隨著人們生活水平的提高，對(duì)于自身的

3、健康問題變得越來(lái)越關(guān)注。而體溫作為檢測(cè)人體健康狀況的一個(gè)必備的體征數(shù)據(jù)一直以來(lái)都備受關(guān)注。傳統(tǒng)體溫計(jì)無(wú)法快速測(cè)出人體體溫，故設(shè)計(jì)一種基于msp430單片機(jī)控制的電子體溫計(jì)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、快速、簡(jiǎn)易地測(cè)量與顯示人體溫度的功能。本設(shè)計(jì)主要由MSP430單片機(jī)控制模塊、電源電路模塊、溫度檢測(cè)和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊，溫度值液晶顯示模塊組成，單片機(jī)控制模塊采用msp430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。溫度采集模塊是通過NTC熱敏電阻來(lái)采集外界溫度，然后

4、轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。電壓信號(hào)由數(shù)字和模擬轉(zhuǎn)換電路中的AD7799芯片完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩者之間的轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)通過采集電路采集進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)。然后單片機(jī)將接受的溫度大小顯示在LCD1602液晶顯示屏。</p><p>　　關(guān)鍵詞：MSP430單片機(jī)；AD7799；NTC熱敏電阻；溫度</p><p>　　The Design Of The Thermometer Based On MSP43

5、0 </p><p>　　Abstract:Because of the continuous improvement of the quality of life, people pay more and more attention to their health.Body temperature as an essential sign of the human body's health cond

6、ition has been concerned about all the time. The traditional thermometer can not measuring body temperature quickly.So the design of an electronic thermometer based on MSP430 singlechip is necessary .Ｉｔ realize a real-ti

7、me, fast and easy to measure and display the temperature of the human body function. This</p><p>　　Key words: MSP430 MCU; AD7799; NTC Thermistor; Temperature</p><p><b>　　目 錄</b></

8、p><p><b>　　目 錄3</b></p><p><b>　　第1章 緒論4</b></p><p>　　1.1 研究背景及意義4</p><p>　　1.2 功能及方案分析4</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案論證5</p><p>

9、;　　2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇5</p><p>　　2.2 各模塊部分的基本設(shè)計(jì)原理7</p><p>　　2.2.1單片機(jī)主控模塊7</p><p>　　2.2.2體溫測(cè)量模塊7</p><p>　　2.2.3顯示模塊8</p><p>　　3.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)9</p><p>　　

10、3.1 主要元器件工作原理簡(jiǎn)介9</p><p>　　3.1.1 MSP430F149單片機(jī)9</p><p>　　3.1.2 NTC熱敏電阻10</p><p>　　3.1.3 AD7799的原理11</p><p>　　3.1.4 LCD1602液晶顯示器介紹13</p><p>　　3.2 硬件電路設(shè)

11、計(jì)13</p><p>　　3.2.1電源穩(wěn)壓電路13</p><p>　　3.2.2MSP430復(fù)位電路14</p><p>　　3.2.3MSP430晶振電路15</p><p>　　3.2.4信號(hào)采集電路和信號(hào)與溫度的轉(zhuǎn)換電路15</p><p>　　3.2.5顯示電路設(shè)計(jì)17</p>

12、<p>　　4.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1系統(tǒng)整體主程序流程圖17</p><p>　　4.2溫度得測(cè)量與換算子程序流程圖18</p><p>　　5. 系統(tǒng)測(cè)試19</p><p>　　5.1硬件測(cè)試20</p><p>　　5.1.1 分單元的模塊測(cè)試20</p>

13、<p>　　5.1.2 系統(tǒng)的整體測(cè)試20</p><p>　　5.3 硬件與軟件的進(jìn)行聯(lián)機(jī)測(cè)試20</p><p>　　5.4 測(cè)試的數(shù)據(jù)和結(jié)果分析20</p><p>　　5.4.1 測(cè)試數(shù)據(jù)20</p><p>　　5.4.2 結(jié)果分析21</p><p><b>　　總結(jié)21

14、</b></p><p><b>　　致謝23</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　溫度是客觀存在的物理學(xué)標(biāo)量，它不斷影響著人民的生活，溫度的概念可以說(shuō)無(wú)處不在，小到一個(gè)具體事務(wù)，大到整個(gè)自然環(huán)境都有著自己的溫度值。對(duì)于人體溫度的測(cè)量始于l6世紀(jì)。那個(gè)時(shí)候賽特瑞發(fā)現(xiàn)

15、，空氣受到熱量后會(huì)不斷膨脹，研制出了第一支通過人的口腔溫度來(lái)進(jìn)行溫度大小檢測(cè)的設(shè)備(5)。20世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)水銀的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都在常溫以外，而且水銀很容易受熱膨脹，非常適合做溫度計(jì)。因而水銀開始被用來(lái)制作體溫計(jì)，至到今天，水銀體溫計(jì)在臨床測(cè)體溫時(shí)還有著十分廣泛的運(yùn)用。但水銀溫度計(jì)的弊端隨著它的大量使用也愈加明顯，如水銀的污染嚴(yán)重，測(cè)體溫周期長(zhǎng)，刻度讀數(shù)精度不夠等。所以現(xiàn)在人們也在積極的尋求一種方便快捷的測(cè)體溫方式，這時(shí)，電子體溫計(jì)應(yīng)運(yùn)而

16、生。</p><p>　　1.1 研究背景及意義</p><p>　　由于人們的生活質(zhì)量不斷地改善，大家開始越來(lái)越重視自己的身體健康狀態(tài)。與此同時(shí)，體溫又是反映身體健康狀況的一個(gè)必不可少的體征數(shù)據(jù)，這樣一來(lái)，對(duì)體溫的測(cè)量就顯得尤為重要。由于利用水銀測(cè)體溫的原理和設(shè)計(jì)相對(duì)方簡(jiǎn)便、測(cè)量精度又足以滿足日常使用，所以它的在很多鄰域都有所應(yīng)用。但是用它在進(jìn)行體溫測(cè)量時(shí)的流程比較復(fù)雜。例如，水銀體溫計(jì)

17、每次使用時(shí)必須手動(dòng)（大幅度甩動(dòng)溫度計(jì)）清除上次測(cè)量的數(shù)據(jù)殘留，而且水銀體溫計(jì)大多用于直接接觸人體腋下皮膚，這就使測(cè)量難免有點(diǎn)麻煩。同時(shí)最重要的是汞是一種重金屬，它對(duì)人體的危害極大，體溫計(jì)一旦不慎打碎，污染太嚴(yán)重等等其他問題，為了能夠?qū)崿F(xiàn)人體體溫的精確測(cè)量，人們不斷研制出各種設(shè)備。一直到現(xiàn)在，電子體溫計(jì)已經(jīng)走進(jìn)了許多醫(yī)院的大門，而其余相關(guān)電子儀器測(cè)量體溫的方式也越來(lái)越受到關(guān)注。</p><p>　　隨著單片機(jī)技術(shù)的

18、日趨成熟與各種傳感器配合應(yīng)用，市場(chǎng)上出現(xiàn)種類繁多的電子體溫計(jì)（3)。按體溫計(jì)原理分有電子體溫計(jì)和紅外遙感體溫計(jì)兩種。電子體溫計(jì)和紅外遙感體溫計(jì)分別是利用熱敏電阻和黑體輻射來(lái)判斷溫度。紅外遙感溫度計(jì)量程更加寬廣多用于工業(yè)生產(chǎn)中而紅外溫度傳感器與物體輻射式非線性關(guān)系，因此紅外傳感器測(cè)量誤差較大(2)。而人體溫度的測(cè)量中對(duì)于體溫測(cè)量要求精度很高，故設(shè)計(jì)一款電子溫度計(jì)利用高精度AD模塊實(shí)現(xiàn)誤差在0.05℃。</p><p&g

19、t;　　1.2 功能及方案分析</p><p>　　因此，鑒于傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)諸多缺點(diǎn)，在運(yùn)用數(shù)字集成電路技術(shù)和相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，課題設(shè)計(jì)出一種數(shù)字式電子體溫計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)功能：當(dāng)用采集數(shù)據(jù)的觸頭接觸人體的腋窩處時(shí)儀器的顯示屏能快速顯示人體的體溫，同時(shí)具有復(fù)位功能。</p><p>　　設(shè)計(jì)原理：以MSP430單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控核心，

20、外接傳感器、AD模塊為輔助。對(duì)于體溫測(cè)量，溫度控制模塊選用NTC熱敏電阻來(lái)采集外界溫度，通過事先設(shè)計(jì)的電路轉(zhuǎn)來(lái)采集電壓信號(hào)。通過外接的AD7799模塊接受電壓信號(hào)完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)化得到數(shù)字信號(hào)送入MSP430F149單片機(jī)的主機(jī)中，在單片機(jī)內(nèi)部利用計(jì)算好的溫度-電壓公式反求溫度，然后將溫度值傳輸?shù)絃CD液晶屏上并顯示出來(lái)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案論證</b></p>

21、;<p>　　體溫?cái)?shù)據(jù)測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)通常利用三種傳感器來(lái)測(cè)量，下面是通過利用三種不同傳感器設(shè)計(jì)三種不同的設(shè)計(jì)方案(13)。</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇</p><p>　　方案一：利用熱電偶組成的溫差電路，溫度檢測(cè)元件通常使用低溫的熱電偶，它是將兩根不同的金屬導(dǎo)線焊接在一起，首先我們要將參考溫度設(shè)置低于我們要測(cè)量的溫度，通過測(cè)量此時(shí)熱電偶兩端的電壓大小，便可通過

22、相關(guān)公式推算出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)處的溫度。數(shù)據(jù)采集模塊是一自帶A/D 轉(zhuǎn)換通道的單片機(jī)，它的基本原理是將伴隨著環(huán)境溫度變化，導(dǎo)致的熱電偶兩端的電壓或者電流的信號(hào)，反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過數(shù)字轉(zhuǎn)換為模擬模塊，就可以將采集的電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再利用熱電偶電壓溫度關(guān)系就能換算出實(shí)際溫度，最后將被測(cè)溫度顯示于顯示器上。系統(tǒng)包含模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，對(duì)采集的到的溫度進(jìn)行處理并且顯示出溫度的大小，這些功能作用由單片機(jī)的I/O口輸入單片機(jī)進(jìn)行處理

23、。除此之外還有晶振和單片機(jī)復(fù)位的電路。用到的外設(shè)有，四腳按鍵進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，中央處理的芯片型號(hào)為51系列?？刂频膶?duì)象有數(shù)碼管和報(bào)警裝置電路。整體結(jié)構(gòu)圖，如下圖 2-1所示。</p><p>　　圖 2-1 熱電偶溫度采集整體電路圖</p><p>　　方案二：由DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量。DS18B20溫度傳感器可以直接將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)。系統(tǒng)可以利用單片機(jī)可以直接將

24、溫度傳感器DS18B20測(cè)量得到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化并傳輸?shù)斤@示器上，可以快速測(cè)量環(huán)境溫度。該系統(tǒng)易于擴(kuò)展，將得到的數(shù)據(jù)信息，由max232和RS232兩者之間進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通信，從而可以將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行快捷的處理(7)，系統(tǒng)總體框圖如下圖 2-2所示。</p><p>　　圖 2-2 DS18B20進(jìn)行溫度測(cè)量的整體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　方案三：溫度信號(hào)經(jīng)過NTC熱敏電阻傳感器采集轉(zhuǎn)換成

25、相應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)過AD7799模塊將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過并口送入到主機(jī)。主機(jī)處理這些信號(hào)后得出此時(shí)的溫度值，并通過LCD液晶顯示屏顯示出來(lái)。系統(tǒng)框圖如圖 2-3所示。</p><p>　　圖 2-3 NTC熱敏電阻測(cè)溫系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　相比較而言：</b></p><p>　　方案一：熱電偶模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)不復(fù)雜而且

26、慣性小對(duì)于溫度測(cè)量范圍也相應(yīng)寬廣。但熱電偶測(cè)溫時(shí)容易受到外界環(huán)境的信號(hào)干擾，會(huì)出現(xiàn)比較大的實(shí)際誤差，不適合測(cè)量微小的溫度變化，并且它體積較大，價(jià)格高。而電子體溫計(jì)設(shè)計(jì)的要求易用，方便攜帶，體積小，而且測(cè)量溫度變化范圍較小、精度要求要高，故不用采用。</p><p>　　方案二：由于DS18B20溫度傳感器的功能相當(dāng)強(qiáng)大，故該測(cè)溫系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單、同時(shí)可測(cè)量的溫度范圍比較大、測(cè)量精度較高，但DS18B20精度

27、很差，一般誤差在0.1℃，對(duì)于人體體溫計(jì)來(lái)說(shuō)誤差較大。</p><p>　　方案三：采用集NTC熱敏電阻。經(jīng)過AD7799模塊溫度采集具有測(cè)量精度高、對(duì)溫差靈敏度高、設(shè)備體積小、操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　按照實(shí)際設(shè)計(jì)需求，采用方案三來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)電子體溫計(jì)。</p><p>　　2.2 各模塊部分的基本設(shè)計(jì)原理</p><p>　

28、　由原系統(tǒng)理框圖圖2-3可以看出，本論文主要由以下幾個(gè)部分組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制部分，人體溫度的測(cè)量部分和溫度顯示部分。</p><p>　　2.2.1單片機(jī)主控模塊</p><p>　　本設(shè)計(jì)主控模塊選用單片機(jī)MSP430F149。MSP430單片機(jī)是實(shí)驗(yàn)常用芯片之一，擴(kuò)展性高，可以外接多種模塊(8)。</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b>&

29、lt;/p><p>　?、俚碗妷?、超低功耗。單片機(jī)的工作電壓1.8V~3.6V ，在待機(jī)時(shí)電流微弱，大大降低了溫度計(jì)的功耗。延長(zhǎng)溫度計(jì)使用時(shí)間。</p><p>　　②在使用時(shí)單片機(jī)激活使用實(shí)際時(shí)間只需要6μS，提高了實(shí)際使用效率。</p><p>　?、蹎纹瑱C(jī)命令周期125nS，可以更快的運(yùn)行程序。</p><p>　　2.2.2體溫測(cè)量模塊&

30、lt;/p><p>　　模塊主要包含測(cè)溫電路和信號(hào)轉(zhuǎn)換的AD7799部分。下面主要介紹測(cè)量的原理和溫度的換算方法(1)。</p><p><b>　?。ㄒ唬y(cè)溫原理：</b></p><p>　　通過設(shè)計(jì)電路采集（將NTC熱敏電阻與一個(gè)阻值為10KΩ的電阻串聯(lián)）其中熱敏電阻上的電壓信號(hào)，然后通過高精度的AD7799轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再輸入單

31、片機(jī)中處理，利用實(shí)現(xiàn)編寫的單片機(jī)內(nèi)部的程序先計(jì)算此時(shí)熱敏電阻的電阻值，最后再根據(jù)一定的換算公式求出此時(shí)對(duì)于的熱敏電阻所處的環(huán)境的溫度，并將之顯示于液晶顯示器上。</p><p>　?。ǘ囟葥Q算的方法</p><p>　　由上述原理可知，論文的一個(gè)關(guān)鍵部分在于，如何根據(jù)熱敏電阻的實(shí)時(shí)電阻值來(lái)計(jì)算相應(yīng)的環(huán)境溫度。</p><p>　　讓我們先來(lái)介紹下NTC熱敏電阻的

32、所處的溫度與其實(shí)時(shí)的電阻值的相應(yīng)關(guān)系。先介紹一個(gè)NTC熱敏電阻的專業(yè)概念--零功率電阻值 （Ω）：是一個(gè)特定的溫度下，在做到采集影響的誤差對(duì)相比較整體的結(jié)果可以忽略的電子阻值，電阻的大小和溫度波動(dòng)的關(guān)系式為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　2-1公式中，是熱敏電阻在溫度T下的阻值， 是熱敏電阻在常溫下的標(biāo)稱阻值； B值是熱敏電阻的

33、重要參數(shù)；這里T和指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對(duì)溫度)+攝氏度；</p><p>　　例如一個(gè) GT502F2730型號(hào)的熱敏電阻</p><p>　　GT代表熱敏電阻是玻璃封裝，502 表示在25度時(shí)熱敏電阻阻值為5K，F(xiàn)表示該電阻的阻值允偏差為±1%，最后的2730表示該電阻的B值為2730K</p><p>　　那它的=5000,

34、=273.15+25，B=2730, , 在我們得出熱敏電阻的其他系數(shù)時(shí)，當(dāng)?shù)玫骄唧w的溫度值T就可以用公式求出在向?qū)?yīng)熱敏電阻的阻值。當(dāng)然我們通常使用的溫度都是攝氏度，而公式中使用的的是華氏度，所以先把攝氏度轉(zhuǎn)化為K度再進(jìn)行換算。例如攝氏度溫度是零上30攝氏度，那么T華氏度就應(yīng)該是(273.15+20)。反過來(lái)，由此次設(shè)計(jì)的原理可知，在采集到的T溫度下的熱敏電阻的阻值，由上述公式我們就能反求出這個(gè)溫度T。當(dāng)然求出的T是K度，還必須化為攝

35、氏度。</p><p>　　但是在實(shí)際情況中，熱敏電阻的重要參數(shù)B值卻不一定是恒定不變的，材料的差異導(dǎo)致其值就不盡相同。因而當(dāng)測(cè)量環(huán)境的溫差變化比較大時(shí)利用公式2-1但是總會(huì)有誤差的存在。而且，若把公式2-1中的B的大小用式2-2所示方法計(jì)算出的值代替的話，則可明顯提高測(cè)量值準(zhǔn)確度，縮小與實(shí)際值之間的差異，二者是近似相等的。</p><p><b>　　(2-2）</b&g

36、t;</p><p>　　上面的公式中，C、D、E為常數(shù)。除此之外，由于B的大小很容易受到各種影響，從而使E的大小也發(fā)生不斷地變化，但是按照電阻計(jì)算公式，在C、D不變的情況下，只要掌握來(lái)常數(shù)E的變化值也就可以知道B的值了。 對(duì)于C、D、E值的大小進(jìn)行計(jì)算如下：</p><p>　　C、D、E的數(shù)值大小，可以通過采集四個(gè)不同的點(diǎn)，獲得它們的溫度和電阻值，例如(, )、(, )、 (, ) 和

37、 (, )，通過式2-3～2-6計(jì)算。</p><p>　　首先由式2-3根據(jù)和、、、的電阻值求出、、然后代入以下各式樣。</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　(2-5）</b></p

38、><p><b>　　(2-6）</b></p><p>　　這樣一來(lái)對(duì)一個(gè)NTC熱敏電阻在常溫環(huán)境下可以先通過4組溫度與電阻值的關(guān)系由式2-2求得B值，這樣可以大大提高后面程序中計(jì)算溫度時(shí)的精度。</p><p><b>　　2.2.3顯示模塊</b></p><p>　　在整個(gè)系統(tǒng)程序正常運(yùn)行的情況

39、下，必須得對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)一對(duì)一顯示，但是比較常規(guī)的顯示有下面兩種方案(9)。</p><p>　　方案一：用液晶進(jìn)行溫度顯示。液晶屏（LCD1602）散發(fā)的熱量小，而且功率很低，方便進(jìn)行屏幕調(diào)節(jié)方便等優(yōu)勢(shì)符合體溫計(jì)的硬件要求，同時(shí)屏幕的可視面積大，不僅僅能夠顯示數(shù)字還可以顯示中文漢字及各種數(shù)量單位。在顯示時(shí)可以明確表達(dá)出各種數(shù)據(jù)的涵義。</p><p>　　方案二：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。數(shù)

40、碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，它是利用多個(gè)發(fā)光二極管來(lái)顯示數(shù)字，可以通過對(duì)數(shù)碼管不同的管腳輸入相對(duì)的電流來(lái)使其發(fā)亮，發(fā)光，通過控制發(fā)光二極管發(fā)光的個(gè)數(shù)和位置來(lái)組成阿拉伯?dāng)?shù)字。能夠顯示包括時(shí)間、日期、溫度在內(nèi)的所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。數(shù)碼管價(jià)格實(shí)惠，在電器方面使用廣泛，但無(wú)法顯示除數(shù)字外其他內(nèi)容，而且內(nèi)容顯示單一，實(shí)驗(yàn)時(shí)如果想顯示人體的溫度、人體的血壓、還有人體的脈搏時(shí)，數(shù)碼管不能正常顯示。</p><p>　　因?yàn)轶w

41、溫計(jì)設(shè)計(jì)的要求來(lái)看，最后還是選擇1602LCD液晶顯示器更加適合。</p><p><b>　　3.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)人體體溫測(cè)量?jī)x的硬件包括這幾個(gè)模塊：復(fù)位電路、電源穩(wěn)壓電路、晶振電路、體溫測(cè)量電路和顯示電路(16)。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)MSP430F149，NTC熱敏電阻，高精度AD779，1602LCD液晶屏顯示的部分。下面對(duì)本論文設(shè)計(jì)中

42、用到的一些模塊芯片進(jìn)行介紹。</p><p>　　3.1 主要元器件工作原理簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1.1 MSP430F149單片機(jī)</p><p>　　MSP430單片機(jī)集成多個(gè)模擬電路、數(shù)字電路和微處理器。實(shí)驗(yàn)中可以利用單片機(jī)內(nèi)部的電路控制其他模塊，并在單片機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接受、處理和發(fā)送，所以單片機(jī)又被稱為混合信號(hào)處理器(8)。</p>

43、<p><b>　?。ㄒ唬┨匦?lt;/b></p><p>　　運(yùn)算速度快：MSP430 系列單片機(jī)的指令周期只有40ns。因此使用430單片機(jī)時(shí)可以更快的執(zhí)行程序。在接受、處理數(shù)據(jù)時(shí)擁有更高的反應(yīng)速度，能夠?qū)崟r(shí)顯示溫度。</p><p>　　超級(jí)低的功率損耗：因?yàn)閙sp430單片機(jī)很低的電壓就可以正常工作，并提高運(yùn)行時(shí)鐘靈活性進(jìn)而降低MSP430功耗。可以將A

44、D7799工作電壓和單片機(jī)的工作電壓都設(shè)置為3.3V電壓降低系統(tǒng)的繁瑣程度。當(dāng)單片機(jī)工作的時(shí)鐘在1MHz時(shí) ，那么我們可以單片機(jī)的工作電流保持在165uA左右。</p><p>　　片內(nèi)資源豐富：MSP430系列單片機(jī)內(nèi)部帶有非常多的中斷源，我們通過對(duì)控制對(duì)象的需求進(jìn)行合理的選擇。減小實(shí)際使用過程中對(duì)于軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)部分的工作量。</p><p>　　（二）單片機(jī)MSP430F149的最小系

45、統(tǒng)部分</p><p>　　如圖3.1所示，第8根腳和第9根引腳外接一個(gè)晶體震蕩設(shè)備，外接上電源，剩余的引腳可以作為輸入和輸出引腳使用。當(dāng)單片機(jī)正常接好電路，單片機(jī)才可以正常工作。 </p><p>　　圖 3.1 MSP430單片機(jī)的最小系統(tǒng)原理圖</p><p>　　3.1.2 NTC熱敏電阻</p><p><b>　　（一）

46、簡(jiǎn)要說(shuō)明</b></p><p>　　由于NTC擁有負(fù)的溫度系數(shù)，該NTC的阻值大小會(huì)因?yàn)闇囟鹊牟粩嗟靥岣?，出現(xiàn)阻值呈指數(shù)關(guān)系減小。這種NTC的電阻阻值大小、 溫度的特性曲線相比于奇特電阻的阻值大小的變化波動(dòng)小而對(duì)各種溫度變化響應(yīng)很快?？梢詫?shí)現(xiàn)快速將溫度的變化轉(zhuǎn)化為阻值的變化。圖3-1為NTC熱敏電阻實(shí)物圖。</p><p>　　圖3-1 NTC熱敏電阻</p>

47、<p><b>　　基本的工作機(jī)理</b></p><p>　　NTC意思是阻值大小伴隨著溫度的不斷提高而出現(xiàn)阻值呈指數(shù)關(guān)系減小。NTC熱敏電阻主要由多金屬材料摻雜制成，與一些半導(dǎo)體材料的到點(diǎn)性能類似。NTC熱敏電阻的載流子數(shù)隨著問的提高而提高，阻值隨著溫度增加而降低。NTC熱敏電阻的阻值在室溫時(shí)阻值溫度區(qū)間從一百到一百萬(wàn)之間變化。</p><p>　　它的

48、電阻阻值大?。瓬囟惹€圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 NTC電阻－溫度特性圖</p><p>　　3.1.3 AD7799的原理</p><p>　　由于溫度系統(tǒng)的測(cè)溫分辨率及測(cè)量精度主要取決于A/D轉(zhuǎn)換模塊，本次設(shè)計(jì)選擇高精度、寬動(dòng)態(tài)范圍、3通道24位∑－△型AD7799器件。其第三通道用于測(cè)溫，其余用來(lái)測(cè)量另外的參數(shù)。</p>&

49、lt;p><b>　　AD7799引腳圖</b></p><p>　　該器件具備完整的模擬前端，能夠直接測(cè)量出傳感器輸出的微弱電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換精度達(dá)到24位無(wú)誤碼，采用三線串行口與主控芯片連接。AD7799具有以下特點(diǎn)：4.17-470 Hz的可編程輸出數(shù)據(jù)速率；3個(gè)差分輸入通道；50 Hz和60 Hz同步陷波，可以避開工頻電源的干擾；極低的均方根（RMS）噪音；低功耗；采用16引腳TS

50、SOP封裝。如圖3-3為AD7799的引腳配置圖，圖3-4為AD7799的引腳說(shuō)明圖</p><p>　　圖3-3 AD7799引腳配置圖</p><p>　　圖3-4 AD7799引腳說(shuō)明圖</p><p>　　（二）AD7799內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　AD7799內(nèi)部由多路模擬開關(guān)(MUX)、可編程增益放大器(PGA), ∑－△調(diào)

51、制器、數(shù)字濾器、基準(zhǔn)電壓輸人、時(shí)鐘電路及串行接口組成。如圖3-5所示</p><p>　　圖3-6 AD7799內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.1.4 LCD1602液晶顯示器介紹</p><p>　　LCD1602是一種工業(yè)字符型液晶顯示器(9)，能夠同時(shí)在液晶屏幕上顯示出32個(gè)字符（16行2列）。也能夠用它來(lái)顯示我們需要的字母，相應(yīng)的符號(hào)、數(shù)字，還有中文的漢

52、字。液晶屏的每一個(gè)字符位型號(hào)為5×7，字符位與字符位之間留有一個(gè)間隔，就是一個(gè)點(diǎn)的間距，通過這樣的設(shè)置可以使各個(gè)字符分開，能夠更加高效的傳遞所需要的信息。LCD1602液晶顯示屏的型號(hào)，它的命名方式是服從于它所要顯示的具體對(duì)象和內(nèi)容，這種型號(hào)的液晶顯示屏最大可以顯示兩行的內(nèi)容，上下兩行每行最多可以顯示12個(gè)大小的字符量。</p><p>　　圖3-7 LCD1602實(shí)物圖</p><

53、p>　　液晶顯示屏（LCD）具有輻射小、耗能低、散熱強(qiáng)、纖薄輕巧、精確還原圖像、顯示字符銳利和屏幕調(diào)節(jié)方便等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)屏幕的可視面積大，屏幕分辨率越高，則表示能夠顯示的視覺感覺會(huì)更加的完美，而且其抗干擾的能力非常的強(qiáng)，它除了能夠顯示數(shù)字之外，還可以顯示我們需要的數(shù)字和中文漢字，還有各種數(shù)量值的單位。它的引腳圖如圖3-8所示</p><p>　　圖3-8 LCD1602引腳圖</p><p

54、>　　它的引腳介紹如下：1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：</p><p>　　第4腳：為寄存器選擇。當(dāng)接受的電壓為高電平時(shí)，接通數(shù)據(jù)寄存器；低電平時(shí)，接通指令寄存器。</p><p>　　第5腳：為讀寫信號(hào)線。高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。</p><p>　　第7～14腳：～為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。</p>

55、<p>　　第15腳：背光正極。</p><p>　　第16腳：背光負(fù)極。</p><p>　　3.2 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1電源穩(wěn)壓電路</p><p>　　MSP430單片機(jī)要給它外接3.3V的供電電源(17)，LCD1602液晶屏所需要的電壓也是3.3V，熱敏電阻的電壓采集電路所加的也是3.3V電壓

56、，AD7799模塊也是接的3.3V電壓，復(fù)位電路也是需要供電3.3V的電壓，因此必須將5V的供電電壓，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中要考慮負(fù)載的功率大小，選擇相應(yīng)的穩(wěn)壓芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則不能工作，綜上所述，我們VR1部分可以用AMS1117的穩(wěn)壓芯片。AMS1117芯片具體對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行過電流的保護(hù)和溫度過熱的保護(hù)，這樣可以很大程度上提高芯片和整個(gè)電源系統(tǒng)穩(wěn)定性能。AMS1117芯片具有比較先進(jìn)的電壓修正的技術(shù)，這樣可以使它的輸出的

57、電壓精度值在±1%范圍之內(nèi)，并且它的誤也非常的小。</p><p>　　圖3-9 整個(gè)電源穩(wěn)壓的電路原理圖</p><p>　　3.2.2MSP430復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位電路的作用是清除之前的測(cè)量結(jié)果，把測(cè)量的電路設(shè)計(jì)還原到默認(rèn)的狀態(tài)。就相當(dāng)于我們使用的計(jì)算器的設(shè)置為零的按鈕，每當(dāng)我們按下歸零按鈕后，整個(gè)計(jì)算器便回到零的位置，等待操作者再次輸

58、入相應(yīng)的指令后，再重新運(yùn)行。但是我們?cè)O(shè)計(jì)的這種復(fù)位的電路又不完全等同于某些計(jì)算器的歸零按鈕，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)的復(fù)位電路，其中復(fù)位操作在單片機(jī)剛上電后就進(jìn)行一次上電復(fù)位。MSP430單片機(jī)其中配置有兩種模式，一種模式是外置復(fù)位按鈕，進(jìn)行人工手動(dòng)進(jìn)行復(fù)位，第二種模式是可以通過程序設(shè)置和電路自動(dòng)進(jìn)入復(fù)位操作，這就是所謂的自動(dòng)復(fù)位。</p><p>　　如圖3-9所表示的就是設(shè)計(jì)的MSP430單片機(jī)復(fù)位電路(16)。該復(fù)位電

59、路利用對(duì)電容C8充電、放電控制RST處的電壓變化進(jìn)而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位功能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電路接通供電后，電阻R1與電容串聯(lián)，電容開始充電，使RST處獲得高電壓，單片機(jī)隨即進(jìn)入復(fù)位模式，經(jīng)過幾毫秒。電容C8的兩端出現(xiàn)的電壓差別消失了，這也就表示電容的充電過程已經(jīng)結(jié)束，這時(shí)R1上的電流也不復(fù)存在，這個(gè)時(shí)候RST處的電壓為零，RST便處于低電平，單片機(jī)便直接進(jìn)入工作的狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)工作的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候如果按下復(fù)位的按鈕，電容C8便會(huì)進(jìn)行放電，此時(shí)電阻R

60、1上面便獲得了相應(yīng)的電壓。這個(gè)時(shí)候由于RST獲得了C8的電壓兩端的一個(gè)高電平的電壓，這個(gè)時(shí)候單片機(jī)便進(jìn)入復(fù)位。如果這個(gè)時(shí)候再放開復(fù)位鍵，因?yàn)槲覀儼聪铝藦?fù)位鍵，此時(shí)電容兩端電壓差消失，但是RST仍然處于高電平，此時(shí)單片機(jī)便繼續(xù)保持所處的復(fù)位狀態(tài)。但是經(jīng)過幾個(gè)毫秒，電容C8便通過外部電路再次獲得電壓并且開始進(jìn)行充電，等到全部充滿電后，這個(gè)時(shí)候電阻R1上的電流便會(huì)消失，此時(shí)RST便恢復(fù)到原樣，且這個(gè)時(shí)候處于低電平，隨后msp430單片機(jī)進(jìn)入了

61、工作狀態(tài)。</p><p><b>　　圖3-9 復(fù)位電路</b></p><p>　　3.2.3MSP430晶振電路</p><p>　　在單片機(jī)中經(jīng)常使用的一種時(shí)鐘元件是晶體震蕩器，它在整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)中占到了非常重要的地位，就相當(dāng)于人的心臟，如果心臟停止，人便會(huì)失去生命。單片機(jī)就是通過晶體震蕩器產(chǎn)生的始終信號(hào)，一步一步的執(zhí)行指令，執(zhí)行指令和

62、掃描的速度變?nèi)Q于時(shí)鐘信號(hào)的頻率快慢。</p><p>　　Msp430單片機(jī)它的晶振時(shí)鐘電路便有兩種生成的方式。其中一種是通過利用msp430單片機(jī)它的內(nèi)部自行攜帶的內(nèi)部振蕩器。內(nèi)部振蕩器的基本結(jié)構(gòu)便是由反相器構(gòu)成的。另一種產(chǎn)生方式便是通過外接一個(gè)晶體振蕩器產(chǎn)生，這種產(chǎn)生方式中，其中接地，便和外部連接的振蕩源進(jìn)行連接，這樣便可以為單片機(jī)提供所需要地振蕩源。</p><p>　　而在本論文

63、設(shè)計(jì)過程中。我們采用的是前者，因?yàn)榍罢弋a(chǎn)生的時(shí)鐘源比內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘源更準(zhǔn)確，晶振震蕩器的電路(16) 如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8 晶體振蕩器電路</p><p>　　在晶體振蕩器的電路設(shè)計(jì)中，我們所選擇的石英晶振一般在0—33MHz范圍內(nèi)，我們所需要的瓷片電容的大小則是在15—30pF這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，而該設(shè)計(jì)中我采用的便是8MHz的石英晶振加上30pF大小的瓷

64、片電容。</p><p>　　3.2.4信號(hào)采集電路和信號(hào)與溫度的轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采集信號(hào)的電路(16) 是將NTC熱敏電阻與一個(gè)10KΩ電阻串聯(lián)，再外加3.3V電壓，然后采集熱敏電阻上的電壓信號(hào)，將之送入AD7799模數(shù)轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)再送入單片機(jī)主控模塊。其電路原理圖如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-9 AD7799采集溫度

65、的電路原理圖</p><p>　　AD7799的采樣電路圖(16) 如上，AD7799的SCLK，CS，DIN，DOUT，四個(gè)引腳連接單片機(jī)。對(duì)AD7799的用法，主要就是讀操作和寫操作，單片機(jī)可以對(duì)AD7799進(jìn)行寫操作或者讀出數(shù)據(jù)操作。下面講講是怎么進(jìn)行讀操作和寫操作的</p><p>　　如圖3-9上所示，AD7799數(shù)字接口有四條線，CS是片選端口，SCLK串行同步時(shí)鐘 ，DIN數(shù)

66、據(jù)輸入線 ，DOUT/RDY數(shù)據(jù)輸出。DOUT/RDY 可以接主芯片的中端口，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，DOUT/RDY輸出會(huì)由高電平變?yōu)榈碗娖?，在變化的過程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)的下降沿。當(dāng)單片機(jī)的中端口接收到下降沿時(shí)，就會(huì)觸發(fā)中端，從而開始中斷程序。</p><p>　　當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入中斷服務(wù)程序時(shí)，會(huì)關(guān)閉外中斷。此時(shí)通過對(duì)430單片機(jī)的 IO 口編程，讓單片機(jī)讀寫 AD7799 中測(cè)得保存在各個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)也就是電壓信

67、號(hào)。讀寫過程 CS 為低電平（因?yàn)橹挥性贑S為低電平時(shí)表示選通了AD7799，相當(dāng)于家里的大門鑰匙，必須先開鎖才能進(jìn)入房間）。</p><p>　　如圖3-10所示，單片機(jī)讀數(shù)過程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)先發(fā)SCLK的下降沿，AD7799輸出一位數(shù)據(jù)， 單片機(jī)讀入（說(shuō)明：即先選通AD7799，也就是說(shuō)給CS端口寫低電平，然后SCLK端口給一個(gè)時(shí)序方波，每到下降沿時(shí)，AD7799收到下降沿后通過DOUT輸出一位數(shù)據(jù)，單片機(jī)便讀入

68、一位數(shù)據(jù)，直至讀完數(shù)據(jù)為止）。寫數(shù)過程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到DIN口，再向 AD7799SCLK發(fā)上升沿，則 DIN的上 1 位數(shù)據(jù)移入 AD7799。</p><p>　　圖3-10 AD7799的讀寫時(shí)序圖</p><p>　　3.2.5顯示電路設(shè)計(jì)</p><p>　　1602液晶顯示器是使用液晶顯示屏顯示，通過控制點(diǎn)陣的明亮來(lái)顯示字母、數(shù)字和中文漢字。<

69、;/p><p>　　本設(shè)計(jì)的LCD1602連接的電路圖(16)，如圖3-11所示。根據(jù)圖所示電路連接好電路便可以進(jìn)行溫度顯示。</p><p>　　圖3-11 液晶顯示電路圖</p><p><b>　　4.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軟件設(shè)計(jì)就是把需要硬件執(zhí)行的內(nèi)容用程序編程來(lái)控制硬件實(shí)現(xiàn)(11)。換而言之

70、，軟件設(shè)計(jì)就是編寫計(jì)算機(jī)語(yǔ)言也就是相應(yīng)的程序語(yǔ)言。好的程序在實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)定要求基礎(chǔ)上，還能讓閱讀者容易理解，而且程序語(yǔ)言也應(yīng)該保證程序的高效性，縮短執(zhí)行時(shí)間，并盡量少占用內(nèi)存。但是如果我們只追求執(zhí)行時(shí)令的時(shí)間很短的話，這樣的方式是非常不明智的做法，如果我們非要這樣做的話，或?qū)е鲁绦蛘w的可讀性比較差，由于集成電路及集成芯片的發(fā)展速度非?？欤瑔纹瑱C(jī)的芯片內(nèi)存容量也在不斷地增加，所以計(jì)算機(jī)需要執(zhí)行指令的時(shí)間便會(huì)大大縮短。所以我們更加關(guān)注的是

71、程序的可移植性和可讀性。</p><p>　　MSP430F149單片機(jī)是本系統(tǒng)的核心主控部分，在單片機(jī)控制下我們所設(shè)置的各個(gè)部分便會(huì)實(shí)現(xiàn)我們事先設(shè)置好的功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件部分有許多部分組成，其中包括整個(gè)系統(tǒng)的主程序、數(shù)字和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的子程序以及LCD1602液晶顯示部分子程序，本章節(jié)經(jīng)分別介紹各個(gè)部分的設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　4.1系統(tǒng)整體主程序流程圖</p>

72、<p>　　系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)第一步是對(duì)我們所用到的器件和單片機(jī)端口進(jìn)行初始化設(shè)置。接著進(jìn)行體溫測(cè)量部分，接著再在LCD上輸出顯示具體測(cè)量值(13)。主程序的流程框圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　4.2溫度得測(cè)量與換算子程序流程圖</p><p>　　本次系統(tǒng)軟件部分采用的是設(shè)計(jì)語(yǔ)言是C語(yǔ)言。AD77

73、99片內(nèi)擁有三個(gè)寄存器，在編程時(shí)可以利用單片機(jī)對(duì)著三個(gè)寄存器進(jìn)行編程，即通過寫其中的寄存器來(lái)對(duì)AD7799進(jìn)行通道選擇和A／D轉(zhuǎn)換功能 。但是不管需要對(duì)A7799怎么操作都需要先寫通信寄存器，然后才能控制單片機(jī)讀或?qū)懩膫€(gè)寄存器。軟件設(shè)計(jì)流程如圖 4.2所示。</p><p>　　圖4-2 溫度測(cè)量程序流程圖</p><p><b>　　系統(tǒng)測(cè)試</b></p&g

74、t;<p>　　進(jìn)行單片機(jī)的系統(tǒng)測(cè)試(4)的時(shí)候，既要對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)也要對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的軟件和硬件是緊密聯(lián)系的。我們首先根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)好后，便通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)相應(yīng)硬件的控制，達(dá)到軟件控制硬件，并且軟硬件結(jié)合的結(jié)果。軟硬件結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，可以幫助我們很快的找到系統(tǒng)的問題和不足之處。我們進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，比較科學(xué)的方法是，首先我們必須明確一點(diǎn)不能夠出線很明顯的軟件

75、錯(cuò)誤和硬件故障，這是最基本的要求。軟禁調(diào)試我們主要是檢查，有沒有軟件邏輯上的錯(cuò)誤和語(yǔ)法的上的錯(cuò)誤，因?yàn)檫@些錯(cuò)誤是最低級(jí)的錯(cuò)誤，不能夠出現(xiàn)，否則會(huì)使問題變得很復(fù)雜，也給自己帶來(lái)很大的麻煩；硬件調(diào)試，首先我們得確保我們所設(shè)計(jì)的硬件電路是合理的，其次要檢查我們的接線是否正確，這是最基本的要求，如果一旦出錯(cuò)，必然會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)直接癱瘓，不能使用。在軟件和硬件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試的過程中不斷地完善程序設(shè)計(jì)和硬件電路的設(shè)計(jì)，直到找到最優(yōu)的狀態(tài)。</p

76、><p><b>　　5.1硬件測(cè)試</b></p><p>　　5.1.1 分單元的模塊測(cè)試</p><p>　?。?）電源測(cè)試(14)：我們首先接通電源，然后用萬(wàn)用表直流檔進(jìn)行電壓的測(cè)量，看看輸出電壓是否穩(wěn)定，是否是我們所需要的電壓。經(jīng)過測(cè)試相關(guān)點(diǎn)的電壓，發(fā)現(xiàn)一切電壓指標(biāo)正常。</p><p>　　（2） 溫度大小采集模

77、塊的測(cè)試：我們通過調(diào)節(jié)溫度的變化，再檢測(cè)我們?cè)O(shè)定的測(cè)試點(diǎn)處電壓，看看溫度值的變化會(huì)不會(huì)引起電壓的變化，經(jīng)過測(cè)量可以知道，溫度變化與電壓的變化成一定的線性關(guān)系。</p><p>　　（3）當(dāng)溫度改變時(shí)，采集的信號(hào)換算后得出的溫度值能夠?qū)崟r(shí)顯示在LCD1602液晶顯示屏上面。</p><p>　　5.1.2 系統(tǒng)的整體測(cè)試</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的測(cè)試方法-我們

78、用各種不同的水溫代替人體溫度值的變化，將一根水銀溫度計(jì)和我們自己所制作的電子體溫計(jì)，兩者的探頭（將二者捆綁在一起）同時(shí)放置在我們需要測(cè)量的水溫的同一個(gè)位置處。</p><p>　?。?）提前準(zhǔn)備好我們作為0攝氏度的冰水化合物，和一杯熱的水。我們首先將探頭放入冰水化合物中，測(cè)量測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值大小，并且同時(shí)將液晶屏顯示的溫度記錄下來(lái)，列成一個(gè)表格進(jìn)行記錄。然后每加一次熱水 ，重新測(cè)量一次，可以測(cè)量出許多數(shù)據(jù)，一直

79、測(cè)到水溫為50攝氏度。</p><p>　?。?）我們要測(cè)量當(dāng)水溫是50攝氏度時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓是否是3.3V，經(jīng)過測(cè)量么結(jié)果完全吻合，所以檢測(cè)成功。</p><p>　　將各個(gè)相應(yīng)的自稱粗進(jìn)行軟件仿真，之后再進(jìn)行硬件仿真，結(jié)果都符合設(shè)定的要求。</p><p>　　5.3 硬件與軟件的進(jìn)行聯(lián)機(jī)測(cè)試</p><p>　　通過IAR軟件驚程序進(jìn)行編

80、譯后，下載到單片機(jī)內(nèi)，搭建好外圍的硬件電路，比較我們?cè)O(shè)計(jì)的液晶屏顯示的數(shù)值與水銀溫度計(jì)的值以及測(cè)試點(diǎn)的電壓值。</p><p>　　5.4 測(cè)試的數(shù)據(jù)和結(jié)果分析</p><p>　　5.4.1 測(cè)試數(shù)據(jù)</p><p>　　我們根據(jù)前面的一些測(cè)試方法，能夠取得到測(cè)試的對(duì)應(yīng)結(jié)果，如表5-1所示。</p><p>　　表5-1 數(shù)碼顯示與測(cè)試點(diǎn)電

81、壓隨溫度變化關(guān)系</p><p>　　5.4.2 結(jié)果分析</p><p>　　通過以上測(cè)試的結(jié)果來(lái)看，我們?cè)O(shè)計(jì)的硬件電路和相應(yīng)的軟件都比較合理，能夠達(dá)到我們事先預(yù)定的結(jié)果，經(jīng)過分析，我們可以得出體溫計(jì)在0-50℃范圍內(nèi),能夠正常顯示溫度，并且誤差很小，對(duì)表5-1的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，液晶顯示的誤差與實(shí)際的測(cè)量溫度值誤差在±0.05℃內(nèi)。而且液晶屏顯示的溫度值與電壓成線性關(guān)系。<

82、/p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用msp430單片機(jī)作為主控芯片，通過AD7799轉(zhuǎn)換電路，NTC熱敏電阻采集溫度，并通過液晶顯示屏顯示測(cè)量的溫度值大小，成功的完成了設(shè)定的要求。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)過程中遇到了各種麻煩，但是最終都一一克服了，這個(gè)過程是非常鍛煉人的，因?yàn)橹挥性诓粩喟l(fā)現(xiàn)問題中

83、，并且不斷解決問題，最終得到提高。當(dāng)我調(diào)試完程序，看到液晶屏上面顯示出正常的溫度值時(shí)，當(dāng)時(shí)我是無(wú)比的激動(dòng)，這一段時(shí)間的努力都沒有白費(fèi)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 無(wú)銘．基于89S52單片機(jī)的電子體溫計(jì)[J]．電子制作，2008，(1)．</p><p>　　[2] 沙占友．智能溫度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)

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90、ET-based temperature sensor for standard BCD smart power technology.Microelectronics Journal[J]，2001，32：869-873．</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文的順利完成凝聚了許多人的心血。首先，向我的導(dǎo)師表示衷心的感謝和崇高的敬意。感

91、謝老師您半年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)上、生活上的關(guān)心和幫助。老師非常淵博的專業(yè)知識(shí)、活躍的學(xué)術(shù)思想、實(shí)事求是的治學(xué)態(tài)度以及無(wú)私默默奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神，將會(huì)永遠(yuǎn)銘刻在我的記憶中，并將會(huì)指導(dǎo)和照亮我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作生涯。在此，我謹(jǐn)向老師致以崇高的敬意和感謝！</p><p>　　另外，在論文的完成的過程中，我還得到了許多同學(xué)的幫助，在此一并感謝這些同學(xué)對(duì)論文撰寫中給予我莫大的幫助和指導(dǎo)！</p><p>　　最