基于MSP430单片机的多点温度测量系统的设计

基于MSP430单片机的多点温度测量系统的设计(论文16000字)
摘要：在当今这个科学技术飞速发展的时代，单片机技术作为信息科技的重要组成部分更是有了空前的发展，温度在现代化工业控制、农业生产、生态环境监测以及人们日常生活中逐渐成为一个重要的检测参数，而温度的测量也成为一个热门的科学研究课题。
本文提出了一种基于MSP430F149单片机进行远程无线温度测量的设计方案，文章从课题的背景与意义开始，查阅资料选定设计方案，分析比较器件性能确定器件，进行系统硬件和软件设计，通过系统整体功能测试后进行总结分析并提出改进方案。
系统主要有温度采集模块、GPRS通信模块、GPS定位模块和主控制模块组成。主控器件选用以高性能低功耗著称的16位MSP430F149系列单片机，温度采集模块以DS18B20为主要器件实现，GPRS模块以SIM900A为主要芯片，实现数据的快速、准确上传。上位机通过访问网页的形式获取相关数据信息。通过测试，本系统能够稳定运行。并且具有较高可信度、简单高效的设计结构和一定的抗干扰能力。能够满足实际需求并具有可行性。

关键词：MSP430F149单片机、DS18B20温度传感器、GPS定位、GPRS通信

The multi-point temperature measurement system based on MSP430 single chip microcomputer
Abstract: In today's era of rapid development of science and technology，microcontroller technology , an important part of information technology，is an unprecedented development .Temperature in modern industrial control, monitoring of the agricultural production, ecological environment and people's daily life also gradually become an important test parameters ，and the temperature measurement also become a hot research topic .
This paper proposes a remote wireless temperature measurement based on MSP430F149 MCU ，begins with the learning of background and significance of the topic, determining design after referencing data, determining devices after analyzing and comparing, and design the system hardware and software. In the end，make up the system as a whole after the functional test and put forward the improvement scheme.
System mainly include the temperature acquisition module, GPRS communication module, GPS module and main control module. Master device uses 16-bit MCU MSP430F149 series famous for its high performance low power consumption, temperature acquisition module select DS18B20 as the main device, GPRS module uses SIM900A as the main chip, it implements the data upload rapidly and accurate. PC by accessing web access to relevant data. After test, this system can operate stably. And has high credibility, simple circuit structure and anti-interference ability. It can achieveing the demand of practical and feasible.

Keywords: MSP430F149 MCU、DS18B20 temperature sensor、GPS positioning、GPRS communication
 

目录
1 绪论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.1    设计的目的与意义•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.2    国内外相关问题的发展现状•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.3 本文的研究内容和主要工作••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
        1.3.1 本文的研究内容•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
        1.3.2 本文的主要工作•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
    1.4 章节安排•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2系统的整体设计方案••••••••••••••••••••••••••••••••••5
2.1 设计的基本功能•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5
2.2 需求分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5
2.3系统设计方案•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
2.4 系统的设计框图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
3 系统的硬件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
    3.1 DS18B20温度传感器••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
        3.1.1 DS18B20温度传感器的工作原理概述•••••••••••••••••••••••••••••8
        3.1.2 DS18B20的特征•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
        3.1.3DS18B20的引脚功能••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
    3.2 MSP430F149单片机•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
        3.2.1 MSP430F149概述••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
        3.2.2MSP430单片机的特点••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
    3.3    系统各模块电路图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
3.3.1 MSP430F149单片机外围电路图••••••••••••••••••••••••••••••••••10
3.3.2 键盘控制电路原理图••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
        3.3.3 LCD显示模块电路原理图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
        3.3.4 DS18B20温度传感器电路原理图•••••••••••••••••••••••••••••••••14
        3.3.5 GPS模块电路原理图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14
        3.3.6 GPRS通信模块电路原理图••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
4系统的软件设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
    4.1 系统下位机软件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16       
4.1.1 系统主程序设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
        4.1.2 DS18B20软件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••17
        4.1.3 GPRS软件设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
        4.1.4 GPS软件设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
    4.2 系统上位机软件设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••22
        4.2.1 系统上位机界面设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••22
        4.2.2 百度地图API接口•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••22
        4.4.3 上位机数据库设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23
5系统的运行实验结果••••••••••••••••••••••••••••••••••24
6    总结与展望••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••28
    6.1 总结••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••28
    6.2 展望••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••28
参考文献•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29        
致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••30