MSP430F149单片机及其在温度测控系统中的应用

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MSP430是一种新型的混合信号处理器，采用了美国德州仪器公司最新低功耗技术.该系列将大量的外围模块整合到片内,特别适合于开发和设计单片系统。
本控制系统采用MSP430F149单片机。它是超低功耗Flash型16位RISC指令集单片机,具有强大的处理能力、丰富的片上外围模块和方便高效的开发方式, 是MSP430系列中功能最强大的一款。
温度测控系统
本系统采用铂电阻PT100为测温元件，PT100具有性能稳定、抗氧化能力强和测量精度高等优点。由PT100和电阻元件组成的桥式电路将由温度变化引起的铂电阻的阻值变化转换为电压信号输入放大器。因需通过连接导线将安装在测量现场的铂电阻接入控制台，为了减小引线电阻的影响，采用三线式接线法。温度测控模块主要由以下几个单元组成：PT100测温单元、MCU单元、HD7279A模、键盘和显示单元和驱动电路单元等组成。
系统中各模块单元的功能如下：
(1) PT100测温单元
（2）MCU单元
（3）HD7279A显示驱动单元
（4）驱动电路单元
4  系统软件设计
MSP430系列是一种具有集成度高、功能丰富、功耗极低等技术特点的16位单片机。其代码存储空间从1K至60K不等。当程序量大于8K时，使用汇编语言会使软件设计工作的效率大大降低。用C语言程序设计来实现系统的应用软件开发，可以大大提高开发调试工作的效率；同时，所产生的文档资料也容易理解，便于移植。适用于MSP430系列的C430语言，与标准C语言兼容程度高。
MSP430系列单片机可以利用IAR公司提供的集成调试环境Workbench和C430语言调试器C-SPY进行编译，直接下载至片内Flash内存，脱机运行。整个用户界面友好，调试过程中可以在上层软件中看到各寄存器的内容并在线修改，支持单步运行，在线观察定义的各个变量实时值。采用把所有相关文件放入一个项目中的组织方式，编译运行时软件会自动将文件按内在联系自动组合在一起，支持C语言编程。
温度测控模块的程序分别由主程序、键盘处理子程序、显示子程序、定时子程序等组成。主程序主要完成系统的初始化、系统时钟的设置和调用子程序等功能。键盘输入采用扫描方式进行。每检测完温度后就与预设温度进行比较，并调用显示程序。当达到预设温度值时,调用定时子程序;当定时到达预设时间时,即转入下一步的预设温度和预设时间,进行温度采样,实时显示,并使驱动电路工作,直至完成所有预设步数为止。
从该温度控制模块的软硬件构成可以看出，系统结构简单，软件程序易于实现，控制精度较高。该设计具有较好的通用性，便于进行功能扩展和重新配置。针对不同的控制对象，只需改变前端信号处理电路，并采用相应的控制算法，即可胜任系统的控制任务。该控制模块具有结构开放、性能可靠、抗干扰能力强、不需扩展外围器件等特点，可以灵活地进行不同对象温度的自动测量和控制。








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