(完整word版)基于MSP430的温度控制报警系统
基于MSP430单片机的高精度温度测试系统
摘要摘要本文旨在设计一个基于MSP430单片机的高精度的温度测试系统，以应用于实际温度测控。
有两个主要要求：1.用LCD做显示器。
2.微功耗实现。
预期成果是使得该系统测温精度达到±0.5℃，测温范围达到0℃-100℃，实现uA级功耗。
基于上述要求，论文首先介绍了超低功耗16 位单片机MSP430F149和数字温度传感器DS18B20 的基本特性，内部结构和应用，然后结合液晶显示模块MG-12232，画出了PROTEL电路图，PCB图，设计了一个小型测温系统，并写出了相应的程序代码。
利用MSP430 单片机的超低功耗以及DS18B20 的单线接口方式，实现了整个系统的低功耗，结构简单，性能稳定，经济实用。
最后基于集成开发环境IAR Workbench 给出了主要的C430函数。
关键词：测温系统，MSP430F149， DS18B20ABSTRACTABSTRACTThis article is for the purpose of designing one based on the MSP430 monolithic integrated circuit high accuracy temperature test system, meets uses in the actual temperature observation and control. Some two overriding demands: 1. uses LCD monitor.2. ultra-low power realizations. The anticipated achievement is causes this system temperature measurement precision to achieve ±0.5℃, the temperature measurement scope achieves 0℃-100℃, realizes the uA level power.Based on the above request, the paper first introduced ultra low power loss 16 monolithic integrated circuit MSP430F149 and the digital temperature sensor DS18B20 basic characteristic, the internal structure and the application, then union liquid crystal display module MG-12232, has drawn the PROTEL circuit diagram, the PCB chart, has designed a small temperature measurement system, and has written the corresponding procedure code.Using the ultra-low power of the MSP430 microcontroller and the 1-WARE interface mode of the DS18B20, the ultra-low power、simple structure、stable performance and practicality of the whole system is realized.Some primary C430 functions are presented in the IAR Workbench IDE.Key words: temperature detecting system，MSP430F149，DS18B20目录目录第1章引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题简介 (1)第2章MSP430单片机 (3)2.1 MSP430系列单片机的特点 (3)2.2 MSP430系列的内部结构概述 (5)2.3 MSP430单片机的端口介绍 (9)2.4 MSP430单片机复位电路 (11)2.5 Msp430单片机时钟模块 (11)2.6 MSP430单片机WDT看门狗定时器 (14)2.7 MSP430低功耗结构 (16)2.8 MSP430单片机MSP430定时器 (18)第3章数字温度传感器 (20)3.1 DS18B20的特性 (20)3.2 DS18B20的外形和内部结构 (21)3.3 DS18B20工作原理 (22)3.4 高速暂存存储器 (24)3.5 DS18B20的应用电路 (26)第4章温度测试系统 (30)4.1 单片机电路 (31)4.2 电源电路和复位电路 (34)4.3 单片机与液晶模块的接口设计 (35)4.4 MSP430F149单片机与DS18B20的接口设计 (37)4.4.1 接口电路设计 (37)4.4.2 软件设计 (38)4.4.3 DS1820使用中注意事项 (38)4.5 系统软件设计 (39)参考文献 (42)电子科技大学学士学位论文致谢 (43)附录一 (44)附录二 (45)附录三 (57)外文资料原文 (63)中文译文 (68)第1章引言第1章引言1.1课题背景温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
基于MSP430单片机的温度和瓦斯报警系统的设计
２００８正第８期仪表技术与传感器ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒ２００８Ｎｏ．８基于ＭＳＰ４３０单片机的温度和瓦斯报警系统的设计赵娜，宋文爱（中北大学教育部仪器科学与动态测试重点实验室，山西太原０３００５１）摘要：文中设计提出了一种基于ＭＳＰ４３０单片机的瓦斯和温度报警系统。
煤矿开采中生产环境十分恶劣。
针对矿工井下工作的不安全因素，设计了在头盔上集成实时监测系统。
该系统通过单片机控制温度、瓦斯传感器，实现对井下温度、瓦斯浓度实时采集、处理，并＂－３所测温度和瓦斯浓度超过设定的报警上、下限时自动报警，使矿工能够及时脱离危险。
该系统具有小型化、成本低等特点，能达到矿工每人携带一个的要求。
测试证明，该系统工作稳定，能达到实时监测的功能。
关键词：ＭＳＰ４３０；数字温度传感器；ＤＳｌ８８２０；瓦斯浓度中图分类号：ＴＰ２７７文献标识码：Ａ文章编号：１００２—１８４１（２００８）０８—００４９—０２ＤｅｓｉｇｎｏｆＡｌａｒｍＳｙｓｔｅｍｏｆＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＧａｓＢａｓｅｄＯｉｌＭＳＰ４３０ＺＨＡＯＮａ，ＳＯＮＧＷｅｎ—ａｉ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＤｙｎａｍｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎａｌａｒｍｓｙｓｔｅｍｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｇａｓｂａｓｅｄｏｎＭＳＰ４３０．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｖｅｒｙｂａｄｉｎｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ．Ｆｏｒｔｈｅｉｎｓｅｃｕｒｅｆａｃｔｏｒｏｆｗｏｒｋｉｎｇｉｎｔｈｅｃｏａｌ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｇａｖｅｔｈｅｈｅｌｍｅｔｓｙｓｔｅｍｔｈａｔＣａｌｌｍｏｎｉｔｏｒｔｉｍｅｌｙ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｃｏｎｔｒｏｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒａｎｄｔｈｅｇａｓｓｅｎｓｏｒｔｈｍｕｇｈｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｇａｓｄｅｎ－ｓｉｔｙｃａｎｂｅｇａｔｈｅｒｅｄａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｄｔｉｍｅｌｙ．Ｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｇａｓｄｅｎｓｉｔｙｅｘｃｅｅｄｔｈｅａｌａｒｍｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ，ｉｔｗｉｌｌｍａｋｅａｎａ—ｌａｍａｔｈａｔｃａｎｍａｋｅｍｉｎｅｒｇｅｔｏｕｔｏｆｄａｎｇｅｒａｓｓｏｏｎａｓｐｏｓｓｉｂｌｅ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｍｉｎｉａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｃｏｓｔ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅａｃｈｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｔｈａｔｅｖｅｒｙｍｉｎｅｒｈａｓｏｎｅ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔａｂｌｅ，ａｎｄＣａｎｍｏｎｉｔｏｒｔｉｍｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＳＰ４３０；ｄｉｇｉｔａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒ；ＤＳｌ８８２０；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｇａｓ１监控系统的组成及工作原理根据小型化、实时监测等要求，系统利用ＭＳＰ４３０单片机及其外围电路完成对ＤＳｌ８８２０单总线数字温度传感器和ＭＪＣＡ／３．０Ｌ瓦斯传感器的控制和数据转换。
基于msp430单片机的温度控制系统的设计
统
１．４ ＥＲＰ 的类型
参考文献
ＥＲＰ 产品很多 如：完整的 ＥＲＰ 系统是生产 供
销 财务完全集成 包含预算控制 计划自动生成
［１］ 宁 俊 服装企业管理教学案例［Ｍ］ 北京
和自动下达 包含供应商和客户的管理及供应链的 中国纺织出版社 ２００４
上接 ８３ 页 ＭＳＰ４３０Ｆ１１２１ 单片机对温度的控制是通过可控硅实现的 由 ＭＳＰ４３０Ｆ１１２１ 单片机 Ｐ１．１ 发出控制信号 控制可控硅的通断就可实现控制温度的目的 ＭＳＰ４３０Ｆ１１２１ 只要改变Ｐ１．１ 的接通时间就可调节温度的变化 由于加热丝存在热惯性和时间滞后等特性 为精确控制温度带来困难 可通过脉冲加热控制法控制温度 即 通过测得的温度与设定温度的差值大小 分别采用不同宽度的脉冲 控制Ｐ１．１的接通时间达到控温的目的 ３ 结束语 ＭＳＰ４３０Ｆ１１２１ 单片机和热敏电阻体积小 重量轻 抗干扰性能强 价格低廉 结构稳定 可靠性高 灵活性好 一致性好 对环境要求不高的优点 应用简单方便 本文的温度测控系统仅是单片机广泛应用 的一例 相信单片机的应用会越来越广泛
以热敏电阻为测量元件的 ＭＳＰ４３０Ｆ１１２１ 单片机温度测控系统电路原理图略 可向作者索取 本文仅 对温度测量与控制电路部分进行描述
２．１ 温度测量电路与软件设计
传统的办法采用充电的办法测量 为增加分别率 我们取内部的
０．２５Ｖｃｃ作为阈值电压 采用放电的办法可分别测出参考电阻Ｒｒｅｆ的
放电时间Ｔｒｅｆ 热敏电阻器电阻Ｒｓｅｎｓｏｒ 的放电时间Ｔｓｅｎｓｏｒ则有下
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基于MSP430的温控系统设计
基于MSP430的温控系统设计温度的测量和控制在日常生活、生产中广泛应用愈来愈广，在各类民用控制、工业控制以及航空航天技术方面，也有所体现。
比如在很多工作场合，元器件工作温度指标达不到工业级或普军级温度要求，为了满足此要求，论文提出了基于MSP430 单片机，运用LM35 温度传感器开发的温控系统，系统具有体积小、低功耗、可靠性高、低成本的特点。
1 低功耗温控系统方案设计温控电路由传感器电路、信号调理电路、A／D 采样电路、单片机系统、输出控制电路、温度调节电路构成。
电路基本工作原理：传感器电路将感受到的温度信号以电压形式输出到信号调理电路，信号经过调理后输入到A／D 采样电路，由A／D 转换器将数字量值送给单片机系统，单片机系统根据设计的温度要求判断温度调节电路是否投入工作。
文中设计时以0℃为判别依据，当温度量值低于或等于0℃时，温度调节电路进行加温通。
当温度量值高于0℃时，电路停止工作。
2 低功耗温控系统硬件设计2．1 传感器电路设计2．1．1 温度传感器的选择LM35 是National Semiconductor 所生产的温度传感器，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，LM35 比按绝对温标校准的线性温度传感器优越行较好。
因而，从使用角度来说，LM35 无需外部校准或微调，可以提供±1／4℃的常用温度精度。
1)工作电压：直流4～30 V；2)工作电流：小于133μA；3)输出电压：- 1．0～+6 V；4)输出阻抗：1 mA 负载时0．1 Ω；5)精度：0．5℃精度(在+25℃时)；6)漏泄电流：低功耗，小于60μA；7)比例因数：线性+10．0 mV／℃；8)非线性值：±1／4℃；9)校准方式：直接用摄氏温度校准；10)封装：密封TO-46 晶体管封装或塑料T0～92 晶体管封装；11)使用温度范围：-55～+150℃额定范围。
基于MSP430内嵌温度传感器的温度告警系统
基于MSP430内嵌温度传感器的温度告警系统A Temperature Alarm System Based on the Embedded Thermal Sensor of MSP430解放军理工大学通信工程学院赵陆文屈德新摘要：MSP430微控制器的诸多系列中都有内嵌的温度传感器。
本文提出了一种基于这个传感器的温度报警系统的方案。
然后分析了产生虚警和漏警的原因，并提出了减小这两种概率的办法，最后给出了以MSP430F449为例的C语言程序。
关键词：MSP430；温度传感器；告警1. 系统的总体方案MSP430微控制器MCU（Micro Controller Unit）是TI公司推出的一款具有丰富片上外围的强大功能的超低功耗16位混合信号处理器。
其中包括一系列的器件，可以应用在不同的场合。
MSP430与MCS-51的一个显著不同就是它在片内集成了模数转换（ADC）模块，使得A/D转换得以容易的实现。
其中在MSP430的13x、14x、43x、44x系列器件中，都有内嵌的温度传感器。
它的输出送入ADC12模块的通道10，然后对其进行A/D转换，进而可以测量芯片内的温度。
在本告警系统中就是采用这个温度传感器的输出来实现温度的实时告警。
图1 基于MSP430F449内嵌温度传感器的温度告警系统原理图本系统的基本方案是这样的：ADC12模块的通道10对芯片的温度进行测量，当测量温度高于或者低于预设告警值时，便通过I/O端口的输出来驱动LED，显示告警状态。
芯片在整个过程中处于低功耗模式。
本系统的原理比较简单，图1给出其简单的原理图。
2. 温度传感器的测温原理和过程MSP430内嵌的温度传感器实际上就是一个输出电压随环境温度而变化的温度二极管，表1是它的一些基本电气特性。
按照TI公司提供的资料，这个温度二极管输出的电压和对应的温度近似成简单的线性关系。
所测温度可由的公式（1）求出：（1）其中，T：测量到温度，单位℃；V ST：ADC模块的通道10测量到的电压，单位mV；V0℃：0℃时传感器的输出的电压，单位mV；TC SENSOR：传感器的传感电压，即输出电压随温度的变化情况，单位mV/℃。
基于MSP430的超低功耗温度采集报警系统
基于MSP430的超低功耗温度采集报警系统
张元浩;刘欢;李鑫
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2022(58)7
【摘要】随着电子产品的不断更新,人们对低功耗的要求越来越高。
系统以低功耗的、带Flash存储器的MSP430单片机为控制核心,由温度检测模块、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)模块、时钟模块、按键模块和显示模块组成。
进入系统后,显示模块实时显示当前环境的温度值和温度报警阈值,如果检测温度达到报警阈值,则系统通过GSM模块向用户手机发送报警短信,并通过按键模块调节温度报警阈值。
此外,系统具有温度与时间显示转换、按键唤醒等功能。
在低功耗设计上,它不仅选取了低功耗的硬件模块,而且利用软件编程进一步降低了系统功耗。
【总页数】3页(P123-125)
【作者】张元浩;刘欢;李鑫
【作者单位】沈阳化工大学信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于MSP430的低功耗温度采集报警系统的实现
2.基于超低功耗单片机
MSP430的矿用一氧化碳报警器设计3.基于MSP430单片机的超低功耗温度采集
系统设计4.用超低功耗MSP430单片机设计数据采集系统5.用超低功耗MSP430单片机设计数据采集系统
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基于MSP430单片机的温度监控系统设计
摘要当前，温度控制系统被广泛应用于生活的很多方面，它与人们的日常生活、工作和学习息息相关。
如何设计制作一个性能良好的温度监控系统，实现温度的精确、实时监控成为设计该系统的主要问题。
随着我国电子技术的不断提高，以单片机为核心处理器，温度传感器为远端设备构成的温度监控系统逐渐成为时下的主流设计。
论文介绍了温度控制系统的研究背景和研究意义，国内外发展状况，超低功耗系列单片机MSP430，单总线数字温度传感器DS18B20等器件以及设计所需的相关软件的使用。
在此基础上，对系统进行设计、编程和调试，并绘制了系统的电路原理图和印制板图。
该温度监控系统具有监控多点温度，并将其循环显示，利用按键实现某一点的选择显示，从而实现多点温度的实时监控的功能。
关键词：超低功耗单片机，单总线温度传感器，JTAG仿真ABSTRACTCurrently, The temperature control system is widely used in our daily life and closely linked with our work and study. How to design and make a temper -ature control system which has the characters of high performance, accurate measurement,real time monitoring is still a main problem. As with the high de-velopment of the electronic technique in our country, the temperature control system used the microcontroller as the centre and thermal sensor as the far-end equipment is becoming the main trend.In this paper, it introduces the research background and the significance of the temperature control system, the situation at home and abroad. the MSP430 series MCU which is widely used now ,the digital thermal sensor, DS18B20 and so on. At that basis , we design, programe and debug it, draw the SCH and PCB about it in the Protel. It can monitor the temperature of multi-points and choose one to display in the LCD by pressing the key, which leads to realizing the meal time monitoring of the temperature of these points.Keywords:Ultralow-Power microcontroller, the one-wire digital thermal sensor, JTAG simulation目录1 绪论 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.2 国内外动向 (2)1.3 课题的主要研究内容 (5)2 系统方案设计 (6)2.1 MSP430系列单片机 (6)2.2 DS18B20数字温度传感器 (11)2.3 DS1302日历时钟芯片 (17)2.4 OCMJ4x8B液晶显示模块 (20)2.5 键盘 (24)2.6 JTAG仿真和IAR Workbench (26)2.7 结语 (30)3 系统电路及软件实现 (31)3.1系统设计框图及功能实现 (31)3.2单元电路原理图 (32)3.3 系统程序设计 (37)3.4结语 (45)4 总结与展望 (46)参考文献 (48)致谢 (50)附录 (51)附录1 外文文献 (51)附录2 温度监控系统C语言程序 (64)附录3 电路原理图和印制板图 (72)1 绪论1.1研究背景和意义在人们的日常生活、工业制造、制冷等领域，温度作为当前环境的重要因素之一，被人们广泛的作为参考因素来使用，从而保证各项工作的正常运行，如火灾报警、温室或粮仓中温度的实时监测、冷库温度的调节等，因此以温度参数为基础而设计的温度控制系统被广泛开发和使用。
基于MSP430单片机的温度测控装置的设计与开发
基于MSP430单片机的温度测控装置的设计与开发设计与开发基于MSP430单片机的温度测控装置一、引言随着科技的不断进步，温度测控装置在生活和工业中扮演着重要的角色。
本文将介绍基于MSP430单片机的温度测控装置的设计与开发。
该装置可以用于实时监测环境温度，并根据设定的阈值控制温度。
二、硬件设计1.传感器选择：本设计采用温度传感器DS18B20。
它是一种数字式温度传感器，通过一根串行线来与单片机通信。
2.电路连接：将传感器与MSP430单片机连接。
传感器的VCC引脚接单片机的3.3V电源，GND引脚接地，DQ引脚接到单片机的GPIO引脚。
3.LCD模块：为了显示当前温度和控制参数，我们需要一个LCD模块。
将LCD模块的数据引脚接到单片机的GPIO引脚。
4.电源：设计一个适当的电源电路，以提供所需的电压和电流。
三、软件设计1.硬件初始化：在程序开始时，初始化MSP430单片机的GPIO引脚，配置传感器引脚为输入模式和LCD数据引脚为输出模式。
2.温度采集：通过传感器的引脚与单片机通信，获取当前温度数据。
传感器采用一线式通信协议，在读取温度数据之前，先向传感器发送读取命令，然后从传感器接收数据。
单片机通过GPIO引脚进行数据的收发。
3.温度显示：将获取到的当前温度数据通过LCD模块显示出来。
4.温度控制：设定一个温度阈值，当实际温度超过阈值时，单片机控制继电器等设备进行温度调节。
可以采用PID控制算法，根据当前温度与设定温度的差异，调整控制设备的输出。
5.程序循环：通过一个无限循环来保持程序运行。
四、测试与验证1.硬件测试：对硬件电路进行测试，确保传感器和LCD模块的接线正确，电源电压稳定。
2.软件测试：通过模拟不同温度值，确认温度采集、显示和控制功能正常。
3.综合测试：将温度测控装置放置在实际环境中，观察温度采集和控制性能，根据需要进行调整。
五、结论本文设计与开发了基于MSP430单片机的温度测控装置。
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微控制器应用及系统设计课程设计报告南京理工大学2010 年 5 月目次1 引言 (3)2 系统总体设计 (3)2.1 系统组成结构及工作原理 (3)2.2 系统工作流程 (3)2.3 系统核心器件选型 (4)3 系统硬件设计 (4)3.1 电源模块设计 (4)3.2 LED显示模块设计 (4)3.3 键盘输入模块设计 (5)3.4 温度采集模块设计 (5)3.5 报警模块设计 (6)4 系统软件设计 (6)4.1 系统软件总体结构及总流程图 (7)4.2 LED显示模块程序设计 (9)4.3 键盘输入模块程序设计 (9)4.4 温度采集模块程序设计 (10)4.5 报警模块程序设计 (10)4.6 主模块程序设计 (10)5 系统调试与结果分析 (10)5.1 系统调试步骤 (10)5.2 遇到的问题及解决方案 (12)5.3 实验结果 (13)6 结论与心得体会 (13)参考文献 (13)附录 (14)1 引言温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。
因此对温度的检测的意义就越来越大。
温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。
在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。
使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。
温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
现在的生活中，所用到的电器，家具设备，包括工业产品等对温度的要求日益增高，灵敏的温度控制报警系统已成为日常生活中必不可少的产品。
例如冰箱的温控系统，锅炉等等，无不都用到了这一功能部件。
对于此，我们设计了基于MSP430F149单片机的温度控制报警系统，来模拟实现现实中的温度控制系统。
此系统具有设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
2 系统总体设计2.1系统组成结构及工作原理该系统主要由5大模块组成，其中包括DS18B20温度传感器，MSP430F149微控制器，LED显示模块，4X4矩阵键盘输入模块，报警模块5大部分组成。
由温度传感器负责数据采集，经微处理器转换后由LED显示模块输出，同时由键盘模块负责输入温度报警的上下限。
当到达设定的温度限定值时就报警。
其组成框图如下所示：2.2 系统工作流程首先设定温度报警的上下限值，然后由温度传感器进行温度数据的采集，当微处理器检测到温度超过设定的范围值时就实行报警，提醒用户做相关操作。
2.3 系统核心器件选型MSP430F149单片机，DS18B20温度传感器，6个LED数码显示管，4x4矩阵键盘。
3 系统硬件设计3.1 电源模块设计整个系统采用3.3V供电，考虑到硬件系统对电源要求具有稳压功能和波纹小等特点，其使用LT1117芯片，将电压输出为3.3V。
其硬件电路原理图如下：3.2 LED显示模块设计考虑到系统的成本，同时由于综合设计的时间限制，我们采用了最简单的LED显示方式，这样的方式能满足该系统的要求，同时也可以减低系统的成本。
LED 显示器是由8只发光二极管构成的8段数码显示显示器。
其中a——g用于构成7笔字形，h用于构成小数点。
本次设计中采用的是共阳极数码管，当其接低电平时点亮相应LED灯。
其硬件原理图如下：其中共有6位，温度显示时显示2位整数，四位小数。
其位选端分别与MSP430F149的P6.2——P6.7相连，显示端分别与单片机的P4.0——P4.7相连。
3.3 键盘输入模块设计键盘输入电路主要用于输入数据，从而实现人机交互。
该系统的键盘设计是采用扫描方式实现的矩阵键盘。
其电路原理图如下：由上图可以看出该矩阵键盘由行线和列线组成，P1.0——P1.3为行线，P5.4——P5.7为列线。
键盘的行线作为键盘的控制输出端，键盘的列线作为键盘的输入端。
同时考虑到P1端口具有中断功能，因此键盘的处理程序可以由中断产生。
键盘的列线通过上拉电路将两个管脚拉高，这样在没有按键按下的情况下，该两个管脚的电平为高电平，如果有按键按下时，相应的列线管脚为低电平，这时通过设置P1口为中断方式，低电平就出发中断而进入中断服务子程序，从而获得输入的数据。
同注意到，键盘的扫描时间是很短的，仅仅几微妙的时间，然而按键的时间一次至少需要几十毫秒，所以只要有键按下的话是都可以被扫描到的，但是按键按下时有一定的时间抖动，一定要加入键盘的抖动处理。
3.4 温度采集模块设计本次系统设计采用的温度转换模块采用的是DS18B20温度传感器，其原理图如下：其只有一个端口要接，与单片机的P3.0口相接，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃。
华氏相当于是-67 ° F到257华氏度-10 ° C至+85 ° C范围内精度为±0.5 ° CDS18B20的初始化：（1）先将数据线置高电平“1”。
（2）延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点）（3）数据线拉到低电平“0”。
（4）延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。
（5）数据线拉到高电平“1”。
（6）延时等待（如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。
据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。
（7）若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。
（8）将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
DS18B20的写操作：（1）数据线先置低电平“0”。
（2）延时确定的时间为15微秒。
（3）按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。
（4）延时时间为45微秒。
（5）将数据线拉到高电平。
（6）重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。
（7）最后将数据线拉高。
DS18B20的读操作：（1）将数据线拉高“1”。
（2）延时2微秒。
（3）将数据线拉低“0”。
（4）延时15微秒。
（5）将数据线拉高“1”。
（6）延时15微秒。
（7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。
（8）延时30微秒。
3.5 报警模块设计该部分电路主要是驱动一个蜂鸣器，这样只需要将蜂鸣器的一段接地，另一端与单片机进行相接就可以了，其与单片机的P6.1口相接。
其电路原理图如下：同时考虑到可以分级警报，因此将LED灯加进去，从而在报警时也会将相应的LED灯点亮，以显示不同的报警级别。
4 系统软件设计4.1 系统软件总体结构及流程图（主程序流程图）（按键中断服务子程序流程图）4.2 LED显示模块程序设计本次实验的显示是由LED数码管显示的，而温度传感器返回的是11位的二进制数值，因此如何把这11位二进制数值转换为数码管的10进制数值是这块程序的重点。
经过查阅资料，了解到可以逐位进行转换。
一共11位数据，7位作为整数部分，4位作为小数部分，每次取出一位，若为第一位，若为1，则其值为0.0625，因此设置相应的数码管显示，再取出第二位，若为1，则其十进制0.125，累加上去，一次类推，最后完成整个温度的数码转换。
同时在显示温度时采用的是动显温度，是通过看门狗定时器来实现的，设置看门狗定时器为1.9ms中断，当时间到达时自动进入中断实现移位显示，由于时间间隔短，因此人眼看上去就像是数码管一起显示的一样。
4.3 键盘输入模块程序设计键盘的功能为输入数值，此次设计采用的是4x4矩阵键盘，其功能面板如下：其中0——9为10个数字键；UPSET为上限温度设定选择键，完成上限温度位选功能；DSET为下限温度设定选择键，完成上限温度位选功能；UPS为上限温度设定完成确定键，输入完成后按下；DWS为下限温度输入完成确定键，输入完成后按下。
按键输入程序设计时主要是确定输入的键的键值，然后与预先设定的键码表对照，在用一个选择判断语句switch，选择相应键时即执行相应的操作。
在确定键值时用的是行列式扫描法，同时考虑到如果不先按位选键，直接按其他键也会进入按键中断服务子程序，因此特别加入了消除此缺陷的语句，使得在按错键时系统也能执行显示温度的操作，使系统运行更可靠，更稳定。
其实现方法如下：default:{ //实现按其他键时不会出现死循环，无法正常显示温度 if((presskey11 == 0) && (presskey10 == 0)){IE1 |= WDTIE; //看门狗中断使能开TBCCTL0 |= CCIE; //定时器中断使能开}break;按键程序的主要思想是首先判断是否按下功能选择键，如果按下，则置相应的功能选择键标志为1，然后再判断是否是在功能选择键标志为1（即先按了功能选择键）的情况下再按了数字键，此时才能进入温度设定程序，否则按键无效，正常显示温度。
同时温度设定完后将相应的功能选择键标志位归0。
4.4 温度采集模块程序设计温度采集模块主要是运用了温度传感器DS18B20，这款温度传感器具有温度转换功能，能通过指令将电压值转换为当前的温度值，同时还可以多个传感器一起工作，由于本次系统设计只需要一个就行，因此忽略了取产品ID号的过程，在编程时，主要是根据传感器的芯片说明的流程来思考的，通过写入函数Write_18B20（）将相应的指令写进去，同时通过读出函数ReadTemp()将相应的温度数值读出来，返回给系统，从而实现温度的转换和显示。
4.5 报警模块程序设计本次报警模块的处理相当简单，有两个部件组成，一个是蜂鸣器，通过I/O 口上送出数据来驱动蜂鸣器，而LED灯也是只要通过端口送出数据就可以。
此模块包括初始化端口和数据产生两个部分，初始化端口部分只要设置相应的端口为输出方向，数据输出只要执行相应的输出操作即可。
同时在扫描检测温度情况是用到了TimerB的中断处理，用3ms中断，每过3ms检测一下温度是否在设定的范围内，若不在，则实行相应的报警参数设置，返回后，主程序通过判断报警参数实行相应的报警操作。
4.6 主模块程序设计主模块程序的设计很简单，就包括各端口，键盘，还有时钟的初始化操作，然后就一个While（）循环，此循环实现的是动显温度值，同时用于判断温度报警参数实现温度报警，其他就当相应的中断产生时转到相应的中断服务子程序中执行相应的操作。