畢業(yè)論文基于nRF24L01的遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要溫度檢測(cè)在日常生活、工作和工程實(shí)踐中具有重要的應(yīng)用。隨著生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)論是工業(yè)還是農(nóng)業(yè)或者是日常生活中對(duì)溫度檢測(cè)的要求越來(lái)越高。不僅要做到低耗，還要求進(jìn)行一定距離的傳輸?；谶@點(diǎn)我們運(yùn)用兩片主控芯片，一個(gè)溫度傳感器，及數(shù)碼管顯示部分，解決了這個(gè)日常生活工作中的問(wèn)題。出于低功耗本設(shè)計(jì)我們選擇了以低功耗見(jiàn)長(zhǎng)的430單片機(jī)中的F149系列作為主控芯片，工作場(chǎng)所的溫度采集用到了溫度采集芯片DS18B20來(lái)達(dá)到一定的準(zhǔn)確度和精確度，最后采用nRF24L01模塊對(duì)采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸，從而打破傳統(tǒng)溫度操作受到距離限制的缺陷。在經(jīng)過(guò)軟硬件測(cè)試后，我們基本實(shí)現(xiàn)了用溫度傳感器采集溫度，用nRF24L01進(jìn)行一定距離傳輸后在接受端的數(shù)碼管上顯示出來(lái)的模型。傳輸距離>30m,溫度范圍達(dá)到0至125攝氏度，精度1攝氏度。關(guān)鍵詞:msp430f149；nRF24L01；溫度；無(wú)線傳輸ABSTRACTTemperaturemeasurementhaveimportantapplicationsindailylife,workandengineeringpractice.Withtheimprovementoflivingstandardsandtechnologicalprogress，whetherindustry，agricultureordailylifebecomeincreasinglydemandingoftemperaturedetection.Notonlytoachievelowpowerconsumption,butalsorequiresacertaindistancetransmission.Forthisreasonwesolvedtheproblemofdailylifeandworkusingtwocontrolchips,atemperaturesensor,andtheleddisplaypart.Forlow-powerdesignwehavechosenthelow-powermicrocontrollerknownfortheF149seriesof430asthemasterchip,temperatureacquisitionDS18B20hasusedtoachieveacertainaccuracyandprecision,FinallynRF24L01moduletemperaturedatacollectedbywirelesstransmission,thusbreakingthedistancelimitationsoftraditionaltemperatureoperation.Aftersoftwareandhardwaretesting,webasicallyrealizeourInitialtarget.Transmissiondistance>30m,temperaturerange0to125degrees,1degreeaccuracy.Keywords:msp430f149;nRF24L01;Temperature;Wireless目錄第1章緒論11.1課題的背景與意義1國(guó)內(nèi)外研究狀況及相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果2對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析21.4預(yù)期結(jié)果31.5論文的結(jié)構(gòu)安排3第2章主控芯片及編程環(huán)境的介紹52.1MSP430簡(jiǎn)介52.2IAR開發(fā)軟件72.3本章小結(jié)8第3章硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)93.1溫度采集模塊93.1.1DS18B20的管腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)103.1.2單總線介紹113.1.3DS18B20的工作原理123.2無(wú)線收發(fā)模塊143.2.1nRF24L01概述153.2.2引腳功能及描述163.2.3工作模式17工作原理173.2.5配置字193.3LED顯示模塊193.3.1數(shù)碼管選擇193.3.2驅(qū)動(dòng)電路選擇203.4主控制模塊(Msp430f149最小系統(tǒng))21下載電路21電源電路設(shè)計(jì)233.4.3復(fù)位電路25晶振電路253.5引腳分配263.5.1發(fā)射部分263.5.2接收部分273.6本章小結(jié)28第4章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)304.1分部分軟件設(shè)計(jì)304.1.1溫度檢測(cè)30無(wú)線發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì)31無(wú)線接收模塊軟件設(shè)計(jì)32顯示模塊軟件設(shè)計(jì)33軟件的總體設(shè)計(jì)334.2.1發(fā)送部分33接收部分344.3本章小結(jié)35第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果365.1調(diào)試步驟36實(shí)驗(yàn)結(jié)果36本章小結(jié)38結(jié)論39參考文獻(xiàn)41致謝42附錄43第1章緒論1.1課題的背景與意義隨著社會(huì)的進(jìn)步和生產(chǎn)的需要，利用無(wú)線通信進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集的方式應(yīng)用已經(jīng)滲透到生活各個(gè)方面。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長(zhǎng)時(shí)間停留在現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備是否運(yùn)行正常，就需要采集數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到一個(gè)環(huán)境相對(duì)好的操控室內(nèi)，這樣就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。由于廠房大、需要傳輸數(shù)據(jù)多，使用傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式就需要鋪設(shè)很多很長(zhǎng)的通訊線，浪費(fèi)資源，占用空間，可操作性差，出現(xiàn)錯(cuò)誤換線困難。而且，當(dāng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處的環(huán)境不允許或無(wú)法鋪設(shè)電纜時(shí)，數(shù)據(jù)甚至無(wú)法傳輸，此時(shí)便需要利用無(wú)線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，不論是溫室大棚的溫度監(jiān)測(cè)，還是糧倉(cāng)的管理，傳統(tǒng)上都是采取分區(qū)取樣的人工方法，工作量大，可靠性差。而且大棚和糧倉(cāng)占地面積大，檢測(cè)目標(biāo)分散，測(cè)點(diǎn)較多，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。當(dāng)前的科技水平下，無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展使得溫度采集測(cè)量精確，簡(jiǎn)便易行。在日常生活中，隨著人們生活水平的提高，居住條件也逐漸變得智能化。如今很多家庭都會(huì)安裝室內(nèi)溫度采集控制系統(tǒng)，其原理就是利用無(wú)線通信技術(shù)采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)室內(nèi)溫度情況進(jìn)行遙控通風(fēng)等操作，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度，可以更好地改善人們的居住環(huán)境。以上只是簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子，在現(xiàn)實(shí)生活中，這種無(wú)線溫度采集系統(tǒng)已經(jīng)被成功應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事國(guó)防、機(jī)器人控制等許多重要領(lǐng)域，而且類似于這種溫度采集系統(tǒng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到民用和軍事領(lǐng)域。凡是布線繁雜或不允許布線的場(chǎng)合都希望能通過(guò)無(wú)線方案來(lái)解決。為此，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口系統(tǒng)，控制這些射頻芯片工作，完成可靠穩(wěn)定的無(wú)線數(shù)據(jù)通信，這樣的研究也變得更加有意義了[1]。國(guó)內(nèi)外研究狀況及相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果在非授權(quán)頻段上,目前已經(jīng)云集了藍(lán)牙、Wi-Fi、Zigbee等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線協(xié)議。，具有帶寬高（2Mbps），雙向傳輸，抗干擾性強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)（短距離無(wú)線技術(shù)范圍），耗電少的優(yōu)點(diǎn)，用于無(wú)線鍵鼠等室內(nèi)場(chǎng)合。Nordic公司等公司已成功推出nRF24L01芯片，全球開發(fā)ISM頻段免許可證使用。同時(shí)許多公司也相繼推出基于nRF24L01的無(wú)線傳輸模塊。模塊是一款新型單片射頻收發(fā)器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊,并融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9mA;接收時(shí)，工作電流只有mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。至此這種基于此頻段的通信方式已日漸趨向成熟[2]。同樣隨著傳感器及電子電路的發(fā)展，集成的溫度檢測(cè)器件的完善性及集成性也得到了大大的提高。類似美國(guó)DALLAS公司推出的數(shù)字測(cè)溫芯片DS18B20層出不窮，國(guó)內(nèi)外的研究在這方面的研究也趨近完善[3]。對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了工作于頻段nRF24L01射頻芯片，并有低功耗單片機(jī)MSP430F149控制實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信。該接口設(shè)計(jì)具有成本低、功耗低、傳輸速率高、軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及通信穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)有發(fā)送和接收二部分，通過(guò)nRF24L01無(wú)線數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送部分以單片機(jī)MSP430F149為核心，使用溫度轉(zhuǎn)換芯片DS18B20實(shí)時(shí)采集溫度并通過(guò)數(shù)碼管顯示。將采集的溫度無(wú)線傳送給接收部分，然后再在數(shù)碼管上顯示。本系統(tǒng)的核心控制芯片選用的是MSP430F149。單片機(jī)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中的迅猛發(fā)展，與單片機(jī)所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)有關(guān)：（1）單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性；（2）系統(tǒng)構(gòu)建簡(jiǎn)潔、易行，能方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能；（3）由于構(gòu)成的系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，相當(dāng)多的功能由軟件實(shí)現(xiàn)，故具有柔性特點(diǎn)和優(yōu)異的性能價(jià)格比；對(duì)msp430f149可以制作兩個(gè)最小系統(tǒng)（一個(gè)控制發(fā)送端，一個(gè)控制接受部分）最小系統(tǒng)包括電源電路，下載電路采用JTAG接口及主控芯片和一些基本外圍電路。對(duì)于DS18B20的溫度檢測(cè)模塊，硬件部分較簡(jiǎn)單，由于是單腳傳輸導(dǎo)致軟件時(shí)序的時(shí)間精確度控制上要求比較高，要做到精確。數(shù)碼管顯示部分雖然較簡(jiǎn)單但是在調(diào)試過(guò)程有重要作用，是顯示軟硬件好使的必要條件，不可忽視。另外為了降低430的輸出功率，采用鎖存器對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。無(wú)線收發(fā)模塊采用挪威(Nordic)公司生產(chǎn)的nRF24L01及其外圍電路組成，軟件部分要熟悉內(nèi)部的標(biāo)志及控制寄存器以及數(shù)據(jù)通道，發(fā)射頻率功率及收發(fā)模式等以利于編程。1.4預(yù)期結(jié)果采用MSP430F149單片機(jī)作為主控CPU，DS18B20作為溫度采集模塊，nRF24L01作為無(wú)線收發(fā)模塊，加上LED顯示模塊構(gòu)成系統(tǒng)。要求完成硬件模塊的設(shè)計(jì)和電路板的制作。軟件模塊包括溫度檢測(cè)模塊、無(wú)線發(fā)射模塊、無(wú)線接收模塊和顯示模塊。溫度測(cè)量范圍：0°C至125°C，傳輸距離>30m。1.5論文的結(jié)構(gòu)安排本文基于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程與要求，將論文分為五章。具體內(nèi)容如下：第1章緒論本章簡(jiǎn)單介紹了課題的研究背景、目的和意義，無(wú)線溫度檢測(cè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究結(jié)果，該設(shè)計(jì)的預(yù)期結(jié)果和意義。第2章主控芯片及編程環(huán)境的介紹本章介紹了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主控芯片及相應(yīng)的編程環(huán)境，讓我們熟悉了整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試方法。第3章硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本章介紹本課題硬件系統(tǒng)各部分電路的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，講述了各模塊的功能。第4章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本章根據(jù)系統(tǒng)的總方案，設(shè)計(jì)出程序的總流程圖，并利用C語(yǔ)言編寫相應(yīng)的程序。第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果本章根據(jù)已有的軟硬件，進(jìn)行調(diào)試，得到的相應(yīng)成果。最后總結(jié)本論文，得出相關(guān)結(jié)論。第2章主控芯片及編程環(huán)境的介紹2.1MSP430簡(jiǎn)介MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器（TI）1996年開始推向市場(chǎng)的一種16位超低MSP430單片機(jī)功耗、具有精簡(jiǎn)指令集（RISC）的混合信號(hào)處理器（MixedSignalProcessor）。稱之為混合信號(hào)處理器，是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，將多個(gè)不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單片”解決方案。該系列單片機(jī)多應(yīng)用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中[4]。MSP430單片機(jī)的特點(diǎn)：（1）處理能力強(qiáng)MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址）；簡(jiǎn)潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。（2）運(yùn)算速度快MSP430系列單片機(jī)能在25MHz晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)40ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實(shí)現(xiàn)乘加運(yùn)算）相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法（如FFT等）。（3）超低功耗MSP430單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷汉挽`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。首先，MSP430系列單片機(jī)的電源電壓采用的是1.8-3.6V電壓。因而可使其在1MHz的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流最低會(huì)在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有。其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在MSP430系列中有兩個(gè)不同的時(shí)鐘系統(tǒng)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)、鎖頻環(huán)（FLL和FLL+）時(shí)鐘系統(tǒng)和DCO數(shù)字振蕩器時(shí)鐘系統(tǒng)?？梢灾皇褂靡粋€(gè)晶體振蕩器（32768Hz），也可以使用兩個(gè)晶體振蕩器。由系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)生CPU和各功能所需的時(shí)鐘。并且這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)開啟的功能模塊不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。在系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0～LPM4）。在實(shí)時(shí)時(shí)鐘模式下，可達(dá)2.5μA，在RAM保持模式下，最低可達(dá)0.1μA。（4）片內(nèi)資源豐富MSP430系列單片機(jī)的各系列都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是看門狗（WDT）、模擬比較器A、定時(shí)器A0（Timer_A0）、定時(shí)器A1（Timer_A1）、定時(shí)器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、10位/12位ADC、16位Σ-ΔADC、DMA、I/O端口、基本定時(shí)器（BasicTimer）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）和USB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時(shí)迅速?gòu)?fù)位；模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可設(shè)計(jì)出A/D轉(zhuǎn)換器；16位定時(shí)器（Timer_A和Timer_B）具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、PWM等；有的器件更具有可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址訪問(wèn)串行通信接口可方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用；具有較多的I/O端口，P0、P1、P2端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入；10/12位硬件A/D轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率，最高可達(dá)200kbps，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；能直接驅(qū)動(dòng)液晶多達(dá)160段；實(shí)現(xiàn)兩路的12位D/A轉(zhuǎn)換；硬件I2C串行總線接口實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器串行擴(kuò)展；以及為了增加數(shù)據(jù)傳輸速度，而采用的DMA模塊。MSP430系列單片機(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。另外，MSP430系列單片機(jī)的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。當(dāng)系統(tǒng)處于省電的低功耗狀態(tài)時(shí)，中斷喚醒只需5μs。（5）方便高效的開發(fā)環(huán)境MSP430系列有OPT型、FLASH型和ROM型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。對(duì)于OPT型和ROM型的器件是使用仿真器開發(fā)成功之后燒寫或掩膜芯片；對(duì)于FLASH型則有十分方便的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，因?yàn)槠骷瑑?nèi)有JTAG調(diào)試接口，還有可以電擦寫的FLASH存儲(chǔ)器，因此采用先下載程序到FLASH內(nèi)，再在器件內(nèi)通過(guò)軟件控制程序的運(yùn)行，由JTAG接口讀取片內(nèi)信息供設(shè)計(jì)者調(diào)試使用的方法進(jìn)行開發(fā)。這種方式只需要一臺(tái)PC機(jī)和一個(gè)JTAG調(diào)試器，而不需要仿真器和編程器。開發(fā)語(yǔ)言有匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言[5]。IAR開發(fā)軟件IAREmbeddedWorkbench是一套高度精密且使用方便的嵌入式應(yīng)用編程開發(fā)工具。在其集成開發(fā)環(huán)境（IDE）中包含了IAR的C/C++編譯器，匯編工具，鏈接器，文本編輯器，工程管理器和C-SPY調(diào)試器。通過(guò)其內(nèi)置的針對(duì)不同芯片的代碼優(yōu)化器，IAREmbeddedWorkbench可以為MSP430微控制器生成極為高效和可靠的代碼。除了有這些可靠的技術(shù)之外，IARSystems還為您提供專業(yè)化的全球技術(shù)支持[6]。模塊化和可擴(kuò)展的集成開發(fā)環(huán)境（1）用于構(gòu)建和調(diào)試嵌入式應(yīng)用程序的無(wú)縫集成開發(fā)環(huán)境；（2）強(qiáng)大的工程管理器，允許同一工作區(qū)管理多個(gè)工程；（3）工程的層次化表示方法；（4）可停靠窗口和浮動(dòng)窗口管理；（5）智能型源文件瀏覽器；（6）帶有代碼模板和支持多字節(jié)等豐富特色的編輯器；（7）可以在全局層次、源文件組層次、或者單個(gè)的源文件層次上進(jìn)行配置；（8）靈活的工程編譯，如批量編譯，前/后編譯或在編譯過(guò)程中訪問(wèn)外部工具的客戶定制編譯；（9）集成了源代碼控制系統(tǒng)的接口；（10）為多種芯片提供配套的現(xiàn)成的頭文件，芯片描述文件和鏈接器命令文件；（11）為多種MSP-FET430工具提供現(xiàn)成代碼和工程范例；高度優(yōu)化的C/C++編譯器（1）支持C，EC++和擴(kuò)展EC++，并且包含有模板，名字空間和標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)（STL）等；（2）MISRAC檢查器；（3）支持所有MSP430和MSP430X架構(gòu)的芯片；（4）針對(duì)特定目標(biāo)的嵌入式應(yīng)用程序的語(yǔ)言擴(kuò)展用于數(shù)據(jù)/函數(shù)定義和存儲(chǔ)器及類型屬性聲明的擴(kuò)展關(guān)鍵字使用Pragma指令控制編譯器行為，比如用來(lái)分配內(nèi)存在C源碼中可直接訪問(wèn)的本征函數(shù)，從而執(zhí)行低級(jí)處理器操作，例如MSP430省電模式；（5）通過(guò)專用實(shí)時(shí)庫(kù)模塊支持硬件乘法器外設(shè)模塊；（6）位置無(wú)關(guān)代碼；（7）32位和64位標(biāo)準(zhǔn)IEEE格式的浮點(diǎn)類型；（8）對(duì)代碼的大小和執(zhí)行速度多級(jí)優(yōu)化，允許不同的轉(zhuǎn)換形式，例如函數(shù)內(nèi)聯(lián)和循環(huán)展開等等；（9）高級(jí)的全局優(yōu)化和特定優(yōu)化相結(jié)合，可以生成最為緊湊和穩(wěn)定的代碼[7]；2.3本章小結(jié)本章主要簡(jiǎn)要介紹了msp430單片機(jī)的軟硬件系統(tǒng)和特點(diǎn)以及msp430的編程開發(fā)環(huán)境IAR的一些特點(diǎn)，為接下來(lái)的硬件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)做了鋪墊。第3章硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)在日常生活、工作和工程實(shí)踐中經(jīng)常用到，隨著生活水平和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)檢測(cè)溫度數(shù)據(jù)的精度要求也越來(lái)越苛刻，傳統(tǒng)的溫度測(cè)量裝置很難滿足現(xiàn)在的要求，本設(shè)計(jì)采用DS18B20作為溫度采集元件，配合低功耗單片機(jī)的使用就可以很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)上的不足。而且本文采用nRF24L01模塊對(duì)采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸，打破了傳統(tǒng)操作中距離受限的問(wèn)題，使測(cè)溫操作更易實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用MSP430F149作為主控CPU，外加DS18B20溫度采集模塊、nRF24L0l無(wú)線收發(fā)模塊和數(shù)碼顯示模塊組成整個(gè)系統(tǒng)，如圖所示。圖3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)圖3.1溫度采集模塊該模塊采用美國(guó)DALLAS公司推出的數(shù)字測(cè)溫芯片DS18B20，該芯片具有體積小，多種封裝形式，獨(dú)特的單線接口等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)量范圍從-55攝氏度到+125攝氏度，擁有可以選擇的9到12位溫度數(shù)據(jù)分辨率，可以工作在寄生電源模式，另外還可自定義溫度告警設(shè)置。本系統(tǒng)中溫度傳感器輸出腳I/O直接與單片機(jī)的相連，外接4.7KΩ的上拉電阻到電源，采用MSP430的電源供電[8]。DS18B20芯片封裝如圖所示。圖3.2DS18B20芯片封裝DS18B20的管腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳定義：(1)DQ為單數(shù)據(jù)總線，是數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；(2)GND為電源地；(3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。圖3.3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（1）光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。（2）

DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于即可得到實(shí)際溫度。單總線介紹1－WIREBUS單總線是Maxim全資子公司Dallas的一項(xiàng)專有技術(shù)。與目前多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)通信方式,如SPI/IIC/MICROWIRE不同,它采用單根信號(hào)線,既傳輸時(shí)鐘,又傳輸數(shù)據(jù),而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。它具有節(jié)省I/O口線資源、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、便于總線擴(kuò)展和維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。DS18B20的工作原理DS18B20的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。在講解其工作流程之前我們有必要了解18B20的內(nèi)部存儲(chǔ)器資源。18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是（1）ROM只讀存儲(chǔ)器，用于存放DS18B20的ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8位是以上56的位的CRC碼（冗余校驗(yàn)）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。DS18B20共64位ROM。（2）RAM數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20共9個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為8位。第1、2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第3、4個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存的鏡像。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。第5個(gè)字節(jié)則是用戶第3個(gè)EEPROM的鏡像。第6、7、8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。第9個(gè)字節(jié)為前8個(gè)字節(jié)的CRC碼。EEPROM非易失性記憶體，用于存放長(zhǎng)期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。控制器對(duì)18B20操作流程：（1）復(fù)位：首先我們必須對(duì)DS18B20芯片進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位就是由控制器（單片機(jī)）給DS18B20單總線至少480μS的低電平信號(hào)。當(dāng)18B20接到此復(fù)位信號(hào)后則會(huì)在15~60μS后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖。（2）存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15~60μS后接收存在脈沖，存在脈沖為一個(gè)60~240uS的低電平信號(hào)。至此，通信雙方已經(jīng)達(dá)成了基本的協(xié)議，接下來(lái)將會(huì)是控制器與18B20間的數(shù)據(jù)通信。如果復(fù)位低電平的時(shí)間不足或是單總線的電路斷路都不會(huì)接到存在脈沖，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意意外情況的處理。（3）控制器發(fā)送ROM指令：雙方打完了招呼之后最要將進(jìn)行交流了，ROM指令共有5條，每一個(gè)工作周期只能發(fā)一條，ROM指令分別是讀ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍ROM、芯片搜索、報(bào)警芯片搜索。ROM指令為8位長(zhǎng)度，功能是對(duì)片內(nèi)的64位光刻ROM進(jìn)行操作。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個(gè)器件并作處理。誠(chéng)然，單總線上可以同時(shí)掛接多個(gè)器件，并通過(guò)每個(gè)器件上所獨(dú)有的ID號(hào)來(lái)區(qū)別，一般只掛接單個(gè)18B20芯片時(shí)可以跳過(guò)ROM指令（注意：此處指的跳過(guò)ROM指令并非不發(fā)送ROM指令，而是用特有的一條“跳過(guò)指令”）。（4）控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令：在ROM指令發(fā)送給18B20之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令了。操作指令同樣為8位，共6條，存儲(chǔ)器操作指令分別是寫RAM數(shù)據(jù)、讀RAM數(shù)據(jù)、將RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM中的報(bào)警值復(fù)制到RAM、工作方式切換。存儲(chǔ)器操作指令的功能是命令18B20作什么樣的工作，是芯片控制的關(guān)鍵。（5）執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個(gè)存儲(chǔ)器操作指令結(jié)束后則將進(jìn)行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個(gè)操作要視存儲(chǔ)器操作指令而定。如執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換指令則控制器（單片機(jī)）必須等待18B20執(zhí)行其指令，一般轉(zhuǎn)換時(shí)間為500uS。如執(zhí)行數(shù)據(jù)讀寫指令則需要嚴(yán)格遵循18B20的讀寫時(shí)序來(lái)操作。數(shù)據(jù)的讀寫方法將有下文有詳細(xì)介紹。當(dāng)主機(jī)收到DSl8B20的響應(yīng)信號(hào)后，便可以發(fā)出ROM操作命令之一，這些命令如下：SkipROM（跳躍ROM指令）這條指令使芯片不對(duì)ROM編碼做出反應(yīng)，在單總線的情況之下，為了節(jié)省時(shí)間則可以選用此指令。如果在多芯片掛接時(shí)使用此指令將會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，導(dǎo)致錯(cuò)誤出現(xiàn)。ReadScratchpad（從RAM中讀數(shù)據(jù)）此指令將從RAM中讀數(shù)據(jù)，讀地址從地址0開始，一直可以讀到地址9，完成整個(gè)RAM數(shù)據(jù)的讀出。芯片允許在讀過(guò)程中用復(fù)位信號(hào)中止讀取，即可以不讀后面不需要的字節(jié)以減少讀取時(shí)間。ConvertT（溫度轉(zhuǎn)換）收到此指令后芯片將進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的溫度值放入RAM的第1、2地址。此后由于芯片忙于溫度轉(zhuǎn)換處理，當(dāng)控制器發(fā)一個(gè)讀時(shí)間隙時(shí)，總線上輸出“0”，當(dāng)儲(chǔ)存工作完成時(shí)，總線將輸出“1”。在寄生工作方式時(shí)必須在發(fā)出此指令后立刻超用強(qiáng)上拉并至少保持500MS，來(lái)維持芯片工作。與DS18B20的所有通訊都是由一個(gè)單片機(jī)的復(fù)位脈沖和一個(gè)DS18B20的應(yīng)答脈沖開始的。單片機(jī)先發(fā)一個(gè)復(fù)位脈沖，保持低電平時(shí)間最少480μs，最多不能超過(guò)960μs。然后，單片機(jī)釋放總線，等待DS18B20的應(yīng)答脈沖。DS18B20在接受到復(fù)位脈沖后等待15～60μs才發(fā)出應(yīng)答脈沖。應(yīng)答脈沖能保持60～240μs。單片機(jī)從發(fā)送完復(fù)位脈沖到再次控制總線至少要等待480μs。讀時(shí)隙需15～60μs，且在2次獨(dú)立的讀時(shí)隙之間至少需要1μs的恢復(fù)時(shí)間。讀時(shí)隙起始于單片機(jī)拉低總線至少1μs。DS18B20在讀時(shí)隙開始15μs后開始采樣總線電平。以單片機(jī)讀取2B的數(shù)據(jù)為例。寫時(shí)隙需要15～75μs，且在2次獨(dú)立的寫時(shí)隙之間至少需要1μs的恢復(fù)時(shí)間。寫時(shí)隙起始于單片機(jī)拉低總線。3.2無(wú)線收發(fā)模塊該模塊由挪威(Nordic)公司生產(chǎn)的nRF24L01及其外圍電路組成的。nRF24L01作為單片射頻收發(fā)芯片，其工作于～世界通用ISM頻段，工作電壓為?？赏ㄟ^(guò)SPI寫入數(shù)據(jù)，最高可達(dá)10Mbit／s，數(shù)據(jù)傳輸速率最快可達(dá)2Mbit／s，并且具有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)再發(fā)射功能。芯片融進(jìn)了增強(qiáng)式ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。該芯片功耗低，6dBm功率發(fā)射時(shí)，工作電流9mA，接收時(shí)工作電流只有12.3mA，可選擇的掉電模式和空閑模式使其應(yīng)用設(shè)計(jì)更為方便。模塊中nRF24L01和MSP430F149通過(guò)MOSI、MISO和SCK組成SPI接口，單片機(jī)接的低頻晶振工作，nRF24L01外接晶振為16MHz，由低速的單片機(jī)控制高速收發(fā)的射頻芯片，結(jié)構(gòu)如圖所示[9]。圖無(wú)線收發(fā)模塊硬件結(jié)構(gòu)圖nRF24L01概述nRF24L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊,并融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9mA;接收時(shí)，工作電流只有mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便[10]。nRF24L01主要特性如下：1、GFSK調(diào)制，硬件集成OSI鏈路層；2、具有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)再發(fā)射功能；3、片內(nèi)自動(dòng)生成報(bào)頭和CRC校驗(yàn)碼；4、數(shù)據(jù)傳輸率為lMb/s或2Mb/s；5、SPI速率為0Mb/s～10Mb/s；6、125個(gè)頻道與其他nRF24系列射頻器件相兼容；7、QFN20引腳4mm×4mm封裝；8、供電電壓為1.9V～3.6V；引腳功能及描述nRF24L01的封裝及引腳排列如圖所示[11]。各引腳功能如所示。圖nRF24L01封裝圖CE：使能發(fā)射或接收；CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端，微處理器可通過(guò)此引腳配置nRF24L01：IRQ：中斷標(biāo)志位；VDD：電源輸入端；VSS：電源地；XC2，XC1：晶體振蕩器引腳；VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為1.8V；ANT1,ANT2：天線接口；IREF：參考電流輸入；工作模式通過(guò)配置寄存器可將nRF24L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表所示。表nRF24L01工作模式模式PWR_UPPRIM_RXCEFIFO寄存器狀態(tài)接收模式111-發(fā)射模式101數(shù)據(jù)在TX

FIFO

寄存器中發(fā)射模式101→0停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完待機(jī)模式2101TX_FIFO為空待機(jī)模式11-0無(wú)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綦?待機(jī)模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的；待機(jī)模式2則是在當(dāng)FIFO寄存器為空且CE=1時(shí)進(jìn)入此模式；待機(jī)模式下，所有配置字仍然保留。在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí)nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。3.工作原理發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時(shí)序由SPI口寫入nRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時(shí)連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時(shí)寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10μs，延遲130μs后發(fā)射數(shù)據(jù);若自動(dòng)應(yīng)答開啟，那么nRF24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR一致）。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DS置高，同時(shí)TX_PLD從TX

FIFO中清除;若未收到應(yīng)答，則自動(dòng)重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動(dòng)重發(fā)已開啟)，若重發(fā)次數(shù)(ARC)達(dá)到上限，MAX_RT置高，TX

FIFO中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā);MAX_RT或TX_DS置高時(shí)，使IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。最后發(fā)射成功時(shí),若CE為低則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1;若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射;若發(fā)送堆棧中無(wú)數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入空閑模式2。接收數(shù)據(jù)時(shí),首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延遲130μs進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。當(dāng)接收方檢測(cè)到有效的地址和CRC時(shí)，就將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在RX

FIFO中，同時(shí)中斷標(biāo)志位RX_DR置高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU去取數(shù)據(jù)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。最后接收成功時(shí)，若CE變低，則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1。在寫寄存器之前一定要進(jìn)入待機(jī)模式或掉電模式。表常用配置寄存器地址（H）寄存器名稱功能00CONFIG設(shè)置24L01工作模式01EN_AA

設(shè)置接收通道及自動(dòng)應(yīng)答02EN_RXADDR使能接收通道地址03SETUP_AW設(shè)置地址寬度04SETUP_RETR設(shè)置自動(dòng)重發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)間和次數(shù)07STATUS狀態(tài)寄存器，用來(lái)判定工作狀態(tài)0A~0FRX_ADDR_P0~P5設(shè)置接收通道地址10TX_ADDR設(shè)置接收接點(diǎn)地址11~16RX_PW_P0~P5設(shè)置接收通道的有效數(shù)據(jù)寬度3.配置字SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為10Mb/s，傳輸時(shí)先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。但針對(duì)單個(gè)字節(jié)而言，要先送高位再送低位。與SPI相關(guān)的指令共有8個(gè)，使用時(shí)這些控制指令由nRF24L01的MOSI輸入。相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息是從MISO輸出給MCU。nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過(guò)SPI口訪問(wèn)。nRF24L01的配置寄存器共有25個(gè)，常用的配置寄存器如表所示。3.3LED顯示模塊3.3.1數(shù)碼管選擇溫度數(shù)據(jù)顯示是體現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的部分，LED顯示成本低廉，配置靈活，與單片機(jī)連接方便。LED顯示塊具有亮度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、全天候的特點(diǎn)，因此在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用最廣，本系統(tǒng)的顯示采用的就是四位七段共陽(yáng)極LED數(shù)碼管作為顯示部件。圖3.6顯示部分電路圖3.驅(qū)動(dòng)電路選擇SL74HC573跟LS/AL573的管腳一樣。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端為高時(shí)，這些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說(shuō)輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。1、輸出能直接接到CMOS，NMOS和TTL接口上2、操作電壓范圍：2.0V~6.0V3、低輸入電流：A4、CMOS器件的高噪聲抵抗特性TTL電路的輸入端是遵循TTL標(biāo)準(zhǔn)的，其需要的輸入電流很小，74HC573的輸入電流在電源電壓為6V，輸入電壓為6V的情況下，其所需要的驅(qū)動(dòng)電流僅僅為A。74HC573的每個(gè)輸出引腳都有20mA的灌入電流，因此可以直接驅(qū)動(dòng)LED，而輸出電流可達(dá)到35mA(74HC573如圖所示)。圖3.774HC573引腳圖3.4主控制模塊(Msp430f149最小系統(tǒng))本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用MSP430F149作為主控芯片，該芯片具有超低功耗的優(yōu)點(diǎn)：活動(dòng)模式280μA@1MHz，2.2V；待機(jī)模式1.1μA；掉電模式(RAM數(shù)據(jù)保持)0．1μA。并且有12位A/D轉(zhuǎn)換器，帶有內(nèi)部參考源、采樣保持、自動(dòng)掃描特性等。串行通信時(shí)可軟件選擇UART／SPI模式，整個(gè)系統(tǒng)采用了3．3V供電，考慮到硬件系統(tǒng)的低功耗等特點(diǎn)，該硬件系統(tǒng)的電源部分采用TI公司的TPS76033芯片。為了使輸出電源的紋波小，在輸出部分采用了一個(gè)2.2uF和0.1μF的電容，另外在芯片的輸入端也設(shè)置一個(gè)0.1pF的濾波電容，減小輸入端受到的干擾。單片機(jī)最小系統(tǒng)，或稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)于MSP430系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。這里設(shè)計(jì)了MSP430最小系統(tǒng)中下載電路、電源電路、晶振電路、復(fù)位電路并介紹了各部分的功能[12]。3.下載電路本設(shè)計(jì)的下載端口選擇了JTAG口JTAG(JointTestActionGroup;聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組)是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議（兼容），主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試?，F(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持JTAG協(xié)議，如DSP、FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。JTAG最初是用來(lái)對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試的，JTAG的基本原理是在器件內(nèi)部定義一個(gè)TAP（TestAccessPort;測(cè)試訪問(wèn)口）通過(guò)專用的JTAG測(cè)試工具對(duì)進(jìn)行內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。JTAG測(cè)試允許多個(gè)器件通過(guò)JTAG接口串聯(lián)在一起，形成一個(gè)JTAG鏈，能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)器件分別測(cè)試?，F(xiàn)在，JTAG接口還常用于實(shí)現(xiàn)ISP（In-SystemProgrammable�在線編程），對(duì)FLASH等器件進(jìn)行編程。JTAG編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程，再裝到板上因此而改變，簡(jiǎn)化的流程為先固定器件到電路板上，再用JTAG編程，從而大大加快工程進(jìn)度。JTAG接口可對(duì)PSD芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行編程。具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引腳定義：TCK——測(cè)試時(shí)鐘輸入；TDI——測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過(guò)TDI輸入JTAG口；TDO——測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)TDO從JTAG口輸出；TMS——測(cè)試模式選擇，TMS用來(lái)設(shè)置JTAG口處于某種特定的測(cè)試模式；可選引腳TRST——測(cè)試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效；JTAG內(nèi)部有一個(gè)狀態(tài)機(jī)，稱為TAP控制器。TAP控制器的狀態(tài)機(jī)通過(guò)TCK和TMS進(jìn)行狀態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的輸入。JTAG標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)串行的移位寄存器。寄存器的每一個(gè)單元分配給IC芯片的相應(yīng)引腳，每一個(gè)獨(dú)立的單元稱為BSC（Boundary-ScanCell）邊界掃描單元。這個(gè)串聯(lián)的BSC在IC內(nèi)部構(gòu)成JTAG回路，所有的BSR（Boundary-ScanRegister）邊界掃描寄存器通過(guò)JTAG測(cè)試激活，平時(shí)這些引腳保持正常的IC功能。以含JTAG接口的StrongARMSA1110為例，F(xiàn)lash為Intel28F128J3216MB容量。SA1110的JTAG的TCK、TDI、TMS、TDO分別接PC并口的2、3、4、11線上，通過(guò)程序?qū)?duì)JTAG口的控制指令和目標(biāo)代碼從PC的并口寫入JTAG的BSR中。在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，必須將SA1110的數(shù)據(jù)線和地址線及控制線與Flash的地線線、數(shù)據(jù)線和控制線相連。因SA1110的數(shù)據(jù)線、地址線及控制線的引腳上都有其相應(yīng)BSC，只要用JTAG指令將數(shù)據(jù)、地址及控制信號(hào)送到其BSC中，就可通過(guò)BSC對(duì)應(yīng)的引腳將信號(hào)送給Flash，實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash的操作。通過(guò)TCK、TMS的設(shè)置，可將JTAG設(shè)置為接收指令或數(shù)據(jù)狀態(tài)。JTAG常用指令如下：SAMPLE/PRELOAD——用此指令采樣BSC內(nèi)容或?qū)?shù)據(jù)寫入BSC單元；EXTEST——當(dāng)執(zhí)行此指令時(shí)，BSC的內(nèi)容通過(guò)引腳送到其連接的相應(yīng)芯片的引腳，我們就是通過(guò)這種指令實(shí)現(xiàn)在線寫Flash的；BYPASS——此指令將一個(gè)一位寄存器軒于BSC的移位回路中，即僅有一個(gè)一位寄存器處于TDI和TDO之間。在PCB電路設(shè)計(jì)好后，即可用程序先將對(duì)JTAG的控制指令，通過(guò)TDI送入JTAG控制器的指令寄存器中。再通過(guò)TDI將要寫Flash的地址、數(shù)據(jù)及控制線信號(hào)入BSR中，并將數(shù)據(jù)鎖存到BSC中，用EXTEST指令通過(guò)BSC將寫入Flash。軟件編程在線寫Flash的程序用TurboC編寫。程序使用PC的并行口，將程序通過(guò)含有JTAG的芯片寫入Flash芯片。程序先對(duì)PC的并口初始化，對(duì)JTAG口復(fù)位和測(cè)試，并讀Flash，判斷是否加鎖。如加鎖，必須先解鎖，方可進(jìn)行操作。寫Flash之前，必須對(duì)其先擦除。將JTAG芯片設(shè)置在EXTEST模式，通過(guò)PC的并口，將目標(biāo)文件通過(guò)JTAG寫入Flash，并在燒寫完成后進(jìn)行校驗(yàn)。圖JTAG電路圖3.電源電路設(shè)計(jì)供電電路采用USB接口。USB已經(jīng)是一個(gè)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)了。電壓是5～5.2V電流300mA～500mA接口靠?jī)啥说氖钦?fù)極，中間兩條是數(shù)據(jù)的正負(fù)極，只要你的設(shè)備不接觸“數(shù)據(jù)線”電腦不會(huì)識(shí)別為移動(dòng)設(shè)備。（業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線是“紅、白、綠、黑”分別是5V+、DAT-、DAT+、5V-、高檔型外加屏蔽層）如果只用提供電源，只用兩條引線，設(shè)計(jì)產(chǎn)品額定用電不超過(guò)5V,電流不超500mA即可。該型產(chǎn)品已經(jīng)很多很成熟。Msp430的電壓是，所以中間采用了穩(wěn)壓芯片AS1117。AS1117是一款低壓差的線性穩(wěn)壓器，當(dāng)輸出1A電流時(shí)，輸入輸出的電壓差典型值僅為。AS1117除了能提供多種固定電壓版本外（Vout＝,,,,5V），還提供可調(diào)端輸出版本，該版本能提供的輸出電壓范圍為。能（AS1117正常工作環(huán)境溫度范圍極寬，為-50℃～140℃），確保芯片和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)在產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用先進(jìn)的修正技術(shù)，確保輸出電壓和參考源精度在±1%的精度范圍內(nèi)。AS1117的特點(diǎn)：1、包括三端可調(diào)輸出和固定電壓輸出版本（固定電壓包括，，，，5V等，其他電壓規(guī)格可根據(jù)用戶定制）；2、最大輸出電流為1A；3、輸出電壓精度高達(dá)±1％；4、穩(wěn)定工作電壓范圍為高達(dá)15V；5、電壓線性度為％；6、負(fù)載線性度為％；7、環(huán)境溫度：TA的范圍是-50℃~140℃；圖電源電路圖3.4.3復(fù)位電路為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位(復(fù)位電路如3.10所示)。圖復(fù)位電路圖3.晶振電路晶振電路MSP430系列單片機(jī)時(shí)鐘模塊包括數(shù)控振蕩器(DCO)、高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器等3個(gè)時(shí)鐘源。這是為了解決系統(tǒng)的快速處理數(shù)據(jù)要求和低功耗要求的矛盾，通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)時(shí)鐘源或?yàn)闀r(shí)鐘設(shè)計(jì)各種不同工作模式，才能解決某些外圍部件實(shí)時(shí)應(yīng)用的時(shí)鐘要求，如低頻通信、LCD顯示、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。數(shù)字控制振蕩器DCO已經(jīng)集成在MSP430內(nèi)部，在系統(tǒng)中只需設(shè)計(jì)高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器兩部分電路。

低速晶體振蕩器(LFXTl)滿足了低功耗及使用32.768kHz晶振的要求。LFXTl振蕩器默認(rèn)工作在低頻模式，即32．768kHz，也可以通過(guò)外接450kHz～8MHz的高速晶體振蕩器或陶瓷諧振器工作在高頻模式，在本電路中我們使用低頻模式，晶振外接2個(gè)22pF的電容經(jīng)過(guò)XIN和XOUT連接到MCU。

高速晶振也稱為第二振蕩器XT2，它為MSP430F149工作在高頻模式時(shí)提供時(shí)鐘，XT2最高可達(dá)8MHz。在系統(tǒng)中XT2采用4MHz的晶體，XT2外接2個(gè)22pF的電容經(jīng)過(guò)XT2IN和XT2OUT連接到MCU[13]（晶振電路如圖3.11所示）。圖晶振電路引腳分配.1發(fā)射部分發(fā)射部分選擇的是430的P3口。溫度傳感器選擇的是P4口（發(fā)射部分管腳分配如表3.3所示）。表發(fā)射部分管腳分配管腳名稱分配引腳CECSNCLKMOSIMISOIRQVDDVCCGNDGNDDQ圖3.12DS18B20電路圖圖3.13nRF24L01電路圖.2接收部分?jǐn)?shù)碼管選擇的是P2與P6口。P2口為段選，P6口為位選。無(wú)線接收選擇P5口（接收部分管腳分配圖如表所示，DS18B20電路圖如圖所示，nRF24L01電路圖如圖所示）。表接收部分管教分配圖管腳名稱分配引腳ABCDEFGAQCOM1COM2COM3COM4CECSNCLKMOSIMISOIRQVDDVCCGNDGND3.6本章小結(jié)本章主要是講述了對(duì)于各個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)，其中主要是溫度檢測(cè)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、數(shù)碼管顯示模塊、430最小系統(tǒng)模塊。詳細(xì)的介紹了各主要部分所用芯片的工作原理和性能特點(diǎn)。最后本章還說(shuō)明了各個(gè)模塊的引腳分配。通過(guò)這一章的介紹，可以了解本系統(tǒng)詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)方案。第4章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分部分軟件設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)溫度檢測(cè)模塊軟件設(shè)計(jì)DS18B20的測(cè)溫原理遵循嚴(yán)格的單總線協(xié)議，以確保通信數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，單片機(jī)通過(guò)時(shí)序來(lái)寫入和讀出DS18B20中的數(shù)據(jù)，包括初始化、讀l、讀0，寫1、寫0等操作。傳感器復(fù)位后，接收應(yīng)答信號(hào)，跳過(guò)讀ROM中序列號(hào)后，啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，等待溫度轉(zhuǎn)換完畢后，保存數(shù)據(jù)。如此反復(fù)，完成所有操作，其流程圖如圖所示。圖溫度檢測(cè)軟件流程圖無(wú)線發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì)首先進(jìn)行初始化操作，初始化包括設(shè)置單片機(jī)I／O和SPI相關(guān)寄存器兩部分其可以和nRF24L01通信。通過(guò)SPI總線配置射頻芯片使其進(jìn)入正確的工作模式。發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式。接著把發(fā)送端待發(fā)射數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址TX—ADDR和數(shù)據(jù)TX—PLD寫入nRF24L01緩沖區(qū)，延時(shí)后發(fā)射數(shù)據(jù)，其流程圖如圖4.2所示[14]。圖無(wú)線發(fā)射軟件流程圖4.無(wú)線接收模塊軟件設(shè)計(jì)接收數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24L01配置為接收模式。接著延遲進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。當(dāng)接收方檢測(cè)到有效地址和CRC時(shí)，就將數(shù)據(jù)包儲(chǔ)存在接收堆棧中，同時(shí)狀態(tài)寄存器中的中斷標(biāo)志位RX—DR置高，產(chǎn)生中斷使IRQ引腳變?yōu)榈碗娖?，以便通知MCU去取數(shù)據(jù)，。圖4.3無(wú)線接收軟件流程圖4.顯示模塊軟件設(shè)計(jì)LED溫度顯示電路包含有4只LED，共陰極，顯示采用逐位掃描的方式。為L(zhǎng)ED的顯示代碼輸入，依次對(duì)應(yīng)LED的a、b、c、d、e、f、g、dp，～為L(zhǎng)ED的位選輸入，依次對(duì)應(yīng)D3、D2、Dl、D0，其中D3為最高位。當(dāng)P為低電平～為高電平時(shí)，LED顯示的最高位被點(diǎn)亮，其余熄滅，依此類推，其流程圖如圖4.4所示。圖顯示部分軟件流程圖4.2軟件的總體設(shè)計(jì)4.2.1發(fā)送部分發(fā)送部分的一個(gè)循環(huán)的總體思路是這樣的先初始化DS18B20，從DS18B20讀出溫度（DS18B20采用默認(rèn)的12位精度），將得到的溫度值的反碼轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制，取溫度數(shù)組的高兩位（即整數(shù)部分）寫入發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)組，然后初始化nRF24L01，將溫度發(fā)送，其流程圖如圖4.5所示[15]。圖發(fā)射部分總體流程圖4.接收部分接收部分的總體思路是這樣的，首先還是初始化nRF24L01，然后進(jìn)入大循環(huán)判斷狀態(tài)寄存器是否有接收中斷。如果有就從FIFO_buffer讀入二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，其流程圖如圖4.6所示。圖接收部分總體流程圖4.3本章小結(jié)本章主要是講解了系統(tǒng)子程序及總程序的設(shè)計(jì)思想，并分別介紹了各子模塊的程序流程及最后總程序的流程，系統(tǒng)軟件采用模塊化編程思路，這樣，在軟件調(diào)試時(shí)，可以隨時(shí)調(diào)用子模塊程序，更有利于子模塊調(diào)試。第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.1調(diào)試步驟步驟一完成硬件電路的焊接。步驟二首先先將其中一片430系統(tǒng)與四位共陰數(shù)碼管相連顯示，檢驗(yàn)四位數(shù)碼管顯示沒(méi)有問(wèn)題。步驟三將其中一片430與四位數(shù)碼管及溫度傳感器DS18B20相連，寫入測(cè)量溫度的程序。測(cè)試DS18B20部分硬件及軟件部分好使。步驟四將nRF24L01的收發(fā)部分分別與兩片430相連，寫入發(fā)射一個(gè)常數(shù)的程序，檢測(cè)收發(fā)模塊及程序好使。步驟五將顯示、收發(fā)、溫度檢測(cè)程序整合，檢測(cè)系統(tǒng)是否能將發(fā)送端的溫度值測(cè)量出來(lái)發(fā)送到接收端在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)的目的，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了一些動(dòng)態(tài)值的測(cè)量，具體結(jié)果如表所示：表數(shù)據(jù)測(cè)試表測(cè)試數(shù)據(jù)值發(fā)送端電流接收端電流9mA收發(fā)端電壓發(fā)送端功率接收端功率收發(fā)距離>30m溫度測(cè)試精度攝氏度從表中看出接收端與發(fā)射端都維持在低功耗，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的初衷。另外收發(fā)距離與溫度測(cè)試精度也達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。如圖就是無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)射端的發(fā)射端成品，發(fā)射端在接通電源的情況下會(huì)立即完成初始化，實(shí)時(shí)地發(fā)送溫度數(shù)值。圖發(fā)射部分成品如圖就是無(wú)線溫度測(cè)量檢測(cè)系統(tǒng)的接受端成品。在開通電源的情況下對(duì)發(fā)射端的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的接受，經(jīng)MSP430處理后在數(shù)碼管上顯示。圖5.2接收部分成品本章小結(jié)本章主要介紹了本系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試過(guò)程以及最后的實(shí)驗(yàn)成果。軟硬件調(diào)試運(yùn)用了分模塊調(diào)試的方法，當(dāng)每個(gè)模塊都無(wú)誤后再進(jìn)行整合。我們最后對(duì)收發(fā)距離，測(cè)試精度，收發(fā)端功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)量以驗(yàn)證系統(tǒng)的性能。結(jié)論在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)努力，本論文已經(jīng)完成了預(yù)期的目標(biāo)并且保存了完整的記錄文檔。相關(guān)工作總結(jié)如下：數(shù)據(jù)采集與處理是430單片機(jī)的常用領(lǐng)域，除了電信號(hào)以外，單片機(jī)還可以利用傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)非電信號(hào)的采集。本設(shè)計(jì)介紹的數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型事例。本設(shè)計(jì)采用一種直接數(shù)字輸入式的溫度傳感芯片DS18B20實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)?；贒S18B20數(shù)字溫度傳感器構(gòu)成的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)確實(shí)具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、電路簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，溫度傳感器得到電纜長(zhǎng)度達(dá)到幾十米都可以正常讀取溫度數(shù)據(jù)。相比之下，傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)采用熱敏電阻等溫度敏感元件，熱敏電阻成本低，但需要后續(xù)信號(hào)調(diào)理、AD轉(zhuǎn)換處理電路才能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，不但電路復(fù)雜，而且熱敏電阻的可靠性相對(duì)較差，測(cè)量溫度的精度差，很難保證熱敏電阻的一致性和線性，在應(yīng)用中需要很好的解決引線誤差補(bǔ)償問(wèn)題、共模干擾問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差等技術(shù)問(wèn)題。另外本設(shè)計(jì)使用nRF24L01無(wú)線傳輸模塊完成了無(wú)線傳輸?shù)倪^(guò)程。通過(guò)無(wú)線傳輸模塊可以省去有線帶來(lái)的布線麻煩，非常便于工作生活在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到一些問(wèn)題，比如，在單片機(jī)對(duì)于RF24L01高頻模塊的讀寫、操作等比較復(fù)雜，查找的資料也很難理解。還有就是DS18B20的時(shí)序也有一定難度。不過(guò)，通過(guò)這次的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我學(xué)會(huì)了如何看待問(wèn)題，解決問(wèn)題。例如，調(diào)試無(wú)線收發(fā)時(shí)，數(shù)碼管老顯示亂碼，而且一直跳躍不定，后來(lái)通過(guò)循環(huán)控制將接受的第一個(gè)數(shù)據(jù)顯示出來(lái)才避免了亂碼出現(xiàn)。又例如后來(lái)整合程序時(shí)，溫度不正確，老是成不斷上升趨勢(shì)，后來(lái)檢查程序后才發(fā)現(xiàn)是沒(méi)有將溫度的全局變量清零，導(dǎo)致每次循環(huán)累加。進(jìn)入21世紀(jì)后，智能溫度控制器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬溫度控制器和網(wǎng)絡(luò)溫度控制器、研制單片測(cè)溫控溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。1．提高溫度控制器測(cè)溫精度和分辨力在20世紀(jì)90年代中期最早推出的智能溫度控制器，采用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器，其測(cè)溫精度較低，分辨力只能達(dá)到2°C。目前，國(guó)外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是9~12位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨力一般可達(dá)0.5~0.0625°C。為了提高多通道智能溫控器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。2．增加溫度控制器測(cè)試功能新型智能溫度控制器的測(cè)試功能也在不斷增強(qiáng)。例如，采用DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘（RTC），使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲(chǔ)功能，利用芯片內(nèi)部256字節(jié)的E2PROM存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ)用戶的短信息。另外，智能溫度控制器正從單通道向多通道的方向發(fā)展，這就為研制和開發(fā)多路溫度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。智能溫度控制器都具有多種工作模式可供選擇，主要包括單次轉(zhuǎn)換模式、連續(xù)轉(zhuǎn)換模式、待機(jī)模式，有的還增加了低溫極限擴(kuò)展模式，操作非常簡(jiǎn)便。對(duì)某些智能溫度控制器而言，主機(jī)(外部微處理器或單片機(jī))還可通過(guò)相應(yīng)的寄存器來(lái)設(shè)定其A/D轉(zhuǎn)換速率，分辨力及最大轉(zhuǎn)換時(shí)間。參考文獻(xiàn)[1]北京教育科學(xué)研究院.無(wú)線電技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：人民郵電出版社，2005.[2]李文忠,段朝玉.短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.[3]李艷紅,李海華.傳感器原理及其應(yīng)用[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.[4]傅揚(yáng)烈.單片機(jī)原理與應(yīng)用教程[M].北京：電子工業(yè)出版社,2002.[5]GuiyunTian.FoundationandApplicationofMicrocontroller[M].北京：高等教育出版社,2004.[6]胡大可.MSP430系列單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2003.[7]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.[8]何希才,薛永毅.傳感器及其應(yīng)用實(shí)例[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．[9]Simon[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.[10]朱玉穎，蔡占輝.基于nRF24L01的遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].通信與信息處理,2010,29(5):56-58.[11]吉雷,章優(yōu)仕,齊永龍.Protel99電子電路設(shè)計(jì)[M]成都:電子科技大學(xué)出版社,2000.[12]武慶生,仇梅.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].成都：電子科技大學(xué)出版社,1998.[13]周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1991.[14]臺(tái)灣歐姆龍股份有限公司FAPLAZA編著小組.OMRON傳感器與溫度控制器[M].北京：科學(xué)出版社，2011.[15]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)北京[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.致謝經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)很難。在這里首先要感謝我的指導(dǎo)