溫度的采集與顯示資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課 程 設(shè) 計 報 告課程名稱 綜合電子設(shè)計 題目 溫度的采集與顯示_指導教師 設(shè)計起止日期 2015年4月-5月 系 別 自動化 專 業(yè) 自控 學生姓名 班級/學號 成 績 _專心-專注-專業(yè)摘要本系統(tǒng)由單片機控制模塊MSP430f5529，AY-SEB Kit模塊組成，運用模塊MSP430f5529的溫度傳感器與 AY-SEB Kit模塊的顯示屏，通過編程實現(xiàn)對溫度的采集與顯示，并且超過一個預定值可以閃紅燈報警。一、 功能介紹1. 單片機控制模塊MSP430f5529中的溫度傳感器采集當前溫度2. AY-SEB Kit中的LED驅(qū)動模塊顯示采集的攝氏溫度3. AY

2、-SEB Kit中的LED驅(qū)動模塊顯示采集的華氏溫度，華氏溫度由公式計算出4. AY-SEB Kit中的LED驅(qū)動模塊顯示制作者姓名拼音5. 超過設(shè)定報警溫度可以閃爍單片機上的紅燈報警二、 方案論證與比較對采集來的溫度進行顯示的方法有兩種：方案一 用1602顯示屏顯示。1602采用并口傳輸，速度較快。內(nèi)部集成有顯示芯片，可以識別英文字母、阿拉伯數(shù)字和日語片假名。1602總共有兩行每行十格，可以符合本次顯示要求。價格帶背光的藍底白字12元一塊，不帶光和綠光黑字會便宜一些。方案二 用老師提供的口袋電子系統(tǒng)實驗套件AY-SEB Kit中的LED顯示模塊顯示。LED采用恒流驅(qū)動，BUCK斬波電路反饋端

3、的不同接法可以實現(xiàn)恒壓輸出或恒流輸出。FB所接位置不同，輸出情況不同。TPS62260內(nèi)部Vref為0.6V，所以無論何種接法，反饋的最終效果都是VFB=Vref=0.6V。實驗平臺采用集成BUCK斬波芯片TPS62260的恒流輸出來實現(xiàn)LED驅(qū)動。比較：方案二中的模塊顯示效果更好，但是由于老師提供的數(shù)量有限不能滿足每位同學都能用到。而方案一的1602顯示屏更容易獲得，但顯示效果欠佳。三、 系統(tǒng)設(shè)計整個系統(tǒng)可以分為三個部分：溫度采集、LCD液晶顯示、LED報警燈。系統(tǒng)總體的設(shè)計圖如下：MSP430單片機LCD液晶顯示溫度傳感器A/DLED報警燈溫度采集MSP430F5529內(nèi)置溫度傳感器，經(jīng)過

4、A/D模塊采樣，量化，將得到的數(shù)據(jù)送到MSP430F5529控制器處理。經(jīng)過一定的算法，得到溫度的正常值。12864LCD液晶顯示該部分主要是通過程序控制，按照12864LCD液晶模塊的時序，將要顯示的字符數(shù)據(jù)送到12864LCD中，經(jīng)過驅(qū)動程序處理，可以使字符顯示出來。LED報警燈該部分結(jié)果最為簡單，直接使用MSP430F5529單片機的P1.0口控制的LED燈。若溫度超上限，則燈亮報警，否則燈滅，不報警。四、 單元電路設(shè)計12864LCD液晶顯示部分電路RST為復位端，與P36引腳相連；SDA為片選端，與P12引腳相連；SCLK為數(shù)據(jù)/命令選擇端，與P40引腳相連；A0為時鐘信號端，與P3

5、7相連；CS為數(shù)據(jù)端，與P82引腳相連。五、 軟件設(shè)計12864LCD液晶顯示時序圖（串口模式）SPI是串行外設(shè)接口，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便。其中SDO 為主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出端口；SDI為主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入端口； SCLK為時鐘信號端口，由主設(shè)備產(chǎn)生；CS為從設(shè)備使能信號，由主設(shè)備控制。CS是控制芯片是否被選中的，也就是說只有片選信號為預先規(guī)定的使能信號時，對此芯片的操作才有效。通訊是通過數(shù)據(jù)交換完成的，數(shù)據(jù)是一位一位的傳輸?shù)摹＿@就是SCLK時鐘線存在的原因，由SCL

6、K提供時鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過 SDO線，數(shù)據(jù)在時鐘上升沿時改變，在緊接著的下降沿被讀取，完成一位數(shù)據(jù)傳輸。這樣，在至少8次時鐘信號的改變，就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。此外它的傳輸是一位一位的，但不同于普通的串行通信（一次連續(xù)傳輸至少8位），SPI是允許中斷的。初始化控制流程圖數(shù)字轉(zhuǎn)字符判忙寫命令、數(shù)據(jù)得到數(shù)據(jù)首先進行初始化，通過A/D轉(zhuǎn)換采集到溫度傳感器的溫度，經(jīng)過一定算法之后可以得到溫度值，但是此時的是一個數(shù)值型的值，需要將其轉(zhuǎn)換成字符。接下來判忙，等空閑時傳遞命令和數(shù)據(jù)，最后在顯示屏上顯示。表1. 清單PC機一臺CCS Edit軟件單片機MSP430f

7、5529一片AY-SEB Kit開發(fā)板一片六、 結(jié)束語基本功能（1）通過單片機內(nèi)部的溫度傳感器獲得當前溫度； （2）顯示所獲溫度（3）可以預設(shè)標準溫度； （4）如果溫度大于預設(shè)值或小于預設(shè)值，用LED通知。能通過串口與上位機通信，傳輸并顯示當前溫度。七、 附錄附錄中主要包含有主要元器件清單，程序清單（要求有中文注釋），印制板圖和系統(tǒng)使用說明1.印制板圖如圖所示，顯示板第一行顯示Celsius 29.85，表示當前攝氏溫度為29.85度；第二行顯示姓名拼音，第三行顯示Fahrenheit 85.7，表示當前華氏溫度為85.7。而當攝氏溫度超過30度時，紅色LED燈會閃爍。2.程序清單：#incl

8、ude "driverlib.h"#include "DAC.h"#include "Template_Driver.h"#include "grlib.h"#include "adc12_a.h"#include "timer_a.h"#define CALADC12_15V_30C *(unsigned int *)0x1A1A) / Temperature Sensor Calibration-30 C /See device datasheet for TLV tab

9、le memory mapping#define CALADC12_15V_85C *(unsigned int *)0x1A1C) / Temperature Sensor Calibration-85 Cunsigned int temp;volatile float temperatureDegC;volatile float temperatureDegF;#define MAX_DAC_DIV8(4096>>3)tContext g_sContext;extern uint16_t ADC12_SingleSample(void);extern void GrString

10、NumberCentered(const tContext *pContext, int16_t Number,uint8_t ui8Dot,uint8_t ui8X, uint8_t ui8Y);unsigned int dCnt4;void main(void)WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;REFCTL0 &= REFMSTR; / Reset REFMSTR to hand over control to / ADC12_A ref control registers ADC12CTL0 = ADC12SHT0_8 + ADC12REFON + ADC12ON

11、; / Internal ref = 1.5V ADC12CTL1 = ADC12SHP; / enable sample timer ADC12MCTL0 = ADC12SREF_1 + ADC12INCH_10; / ADC i/p ch A10 = temp sense i/p ADC12IE = 0x001; / ADC_IFG upon conv result-ADCMEMO _delay_cycles(100); / delay to allow Ref to settle ADC12CTL0 |= ADC12ENC;P2DIR |= BIT0; / 關(guān)閉白光LED燈P2OUT |

12、= BIT0;P3DIR |= BIT4; /打開背光LEDP3OUT |= BIT4;P3OUT &= BIT4;Template_DriverInit();GrContextInit(&g_sContext, &g_sTemplate_Driver);GrContextForegroundSet(&g_sContext, ClrWhite);GrContextBackgroundSet(&g_sContext, ClrBlack);GrContextFontSet(&g_sContext, &g_sFontCm16b);GrClear

13、Display(&g_sContext);GrStringDraw(&g_sContext, "Celsius", AUTO_STRING_LENGTH, 0,0, OPAQUE_TEXT);GrStringDraw(&g_sContext, "Fan meng ran", AUTO_STRING_LENGTH, 0,20, OPAQUE_TEXT);GrStringDraw(&g_sContext, "Fahrenheit", AUTO_STRING_LENGTH, 0,40, OPAQUE_TEXT

14、);GrFlush(&g_sContext);_EINT();P1DIR|=BIT0;P1OUT&=BIT0;while(1)ADC12CTL0 &= ADC12SC; ADC12CTL0 |= ADC12SC; / Sampling and conversion start _bis_SR_register(LPM4_bits + GIE); / LPM0 with interrupts enabled _no_operation(); temperatureDegC = (float)(long)temp - CALADC12_15V_30C) * (85 - 30

15、) / (CALADC12_15V_85C - CALADC12_15V_30C) + 30.0f; / Temperature in Fahrenheit Tf = (9/5)*Tc + 32 temperatureDegF = temperatureDegC * 9.0f / 5.0f + 32.0f; GrStringNumberCentered(&g_sContext, temperatureDegC*100,2,80,5); GrStringNumberCentered(&g_sContext, temperatureDegF*10,1,100,45); GrFlus

16、h(&g_sContext); _no_operation(); / SET BREAKPOINT HERE if(temperatureDegC>30) P1OUT|=BIT0; else P1OUT&=BIT0;#pragma vector=ADC12_VECTOR;_interrupt void ADC12ISR (void) switch(_even_in_range(ADC12IV,34) case 0: break; / Vector 0: No interrupt case 2: break; / Vector 2: ADC overflow case 4:

17、 break; / Vector 4: ADC timing overflow case 6: / Vector 6: ADC12IFG0 temp = ADC12MEM0; / Move results, IFG is cleared _bic_SR_register_on_exit(LPM4_bits); / Exit active CPU break; case 8: break; / Vector 8: ADC12IFG1 case 10: break; / Vector 10: ADC12IFG2 case 12: break; / Vector 12: ADC12IFG3 case

18、 14: break; / Vector 14: ADC12IFG4 case 16: break; / Vector 16: ADC12IFG5 case 18: break; / Vector 18: ADC12IFG6 case 20: break; / Vector 20: ADC12IFG7 case 22: break; / Vector 22: ADC12IFG8 case 24: break; / Vector 24: ADC12IFG9 case 26: break; / Vector 26: ADC12IFG10 case 28: break; / Vector 28: A

19、DC12IFG11 case 30: break; / Vector 30: ADC12IFG12 case 32: break; / Vector 32: ADC12IFG13 case 34: break; / Vector 34: ADC12IFG14 default: break; void Boost_Init()GrStringDrawCentered(&g_sContext, "Lv", AUTO_STRING_LENGTH, 80, 40, OPAQUE_TEXT);GrStringNumberCentered(&g_sContext, 1,

20、0,100,40);GrFlush(&g_sContext);/=數(shù)字轉(zhuǎn)字符串函數(shù)=void Num2String(int16_t i16Number,uint8_t ui8Dot,uint8_t *p)int8_t i=0 ,ds=0;uint8_t pos=0,m=0;uint8_t DispBuff11=0;uint8_t tempBuff11=0; if(i16Number<0) i16Number=-i16Number;/處理負數(shù)DispBuff0='-' /顯示負號m=1;/跟蹤緩存位置 else m=0; /等效為-清除負號 for(i=m;i<

21、;11;i+) /拆分數(shù)字 DispBuffi=(i16Number%10); i16Number /= 10; for(i=10;i>=0;i-) /消隱無效"0" if (DispBuffi=0) DispBuffi=0; else pos=i;/ 保存當前第一個有效值 break; tempBuff0 = DispBuff0;/ 保存對應(yīng)的符號位 for(i=10;i>=m;i-) / 高低位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲位置，高位在前，符號位不變 if(i <= pos) tempBuffpos-i+m = DispBuffi+ 0x30; else tempBuffi = 32;/ 空格（ASCII） if(ui8Dot>0) if(ui8Dot < pos+1-m)/ pos +1 - m 為當前數(shù)組數(shù)據(jù)位數(shù) for(i=pos;i>=pos-(ui8Dot-1);i-) tempBuffi+1=