温控程序最终版实验报告

基于MSP430温度控制程序

温度是过程控制中最重要的测量变量之一，在温度的计量检测中，要将温度信号转换为可供采集的电信号则需要采用温度传感器。所谓温度传感器，就是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。最早的温度传感器是由伽利略制成的气体膨胀式温度计。1821年，德国物理学家赛贝发明了热电偶温度传感器，这是世界上第一个真正把温度信号转换成电信号的传感器。50 年以后，德国发明家西门子发明了铂电阻温度计。伴随着材料和加工工艺的发展以及后人广泛深入的研究，本世纪相继开发了半导体热敏电阻传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器、红外传感器、声学温度传感器和微波传感器等多种类型的温度传感器。

铂电阻温度传感器是一种非常重要的测温器件，因其具有响应迅速、线性度高、准确度高、测温范围大等优点，广泛应用于水轮发电机、气象测量、车辆监测系统、家用电器以及热计量等领域中。

本课题以 Pt100 铂电阻温度传感器为研究对象，使用 MSP430G2231作为主控器件设计了Pt100 铂电阻温度传感器的自动测温系统，温度上下限控制。

1. 系统方案设计

系统设计框图如图-1，基于PT100的阻抗对温度变化，最终实现温度的检测，上下限的控制，且检测范围可调。 主要包括PT100温度检测模块、小信号放大模块、AD采集模块、继电器控制模块、12864液晶显示模块。

本系统选用德州仪器TI公司的MSP430G2331作为主控芯片，MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

首先，MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。

其次，独特的时钟系统设计使其具有超低功耗。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL 和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器（32.768kHz）DT-26 OR DT-38［3］ ，也可以使用两个晶体振荡器。

最后内部还集成了10位的模数转换器（A/D），完全满足本系统的要求。