基于MSP430的温度控制器设计

基于MSP430的温度控制器设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文13000字)
摘  要
工业的生产、加工过程中需要进行准确的测量温度并且控制温度这一必不可少的环节。因此，需要设计一种基于MSP430的低功耗单片机的温度控制器。
本文介绍了基于MSP430单片机的温度实时测量和显示系统与控制系统的设计，包括介绍总体方案设计，硬件电路设计，软件程序设计及系统测试实现。整个系统由MSP430F5529单片机控制DS18B20读取温度，通过单片机上102x64LCD液晶显示当前温度和温度的设定范围。此系统运用DS18B20来对温度进行采集，用制冷片制冷或者制热，从而改变环境的温度。为了提高该系统的控制精度以及效果，将采用PID算法，使之快速有效地达到设定的温度范围。
本设计制作方便，通过多次实验测试证明，该系统测试结果能完成对环境温度控制的要求。其具有接口电路简单，测量精度高，运行可靠稳定的特点，而且成本低，功耗低。本设计使得实际需要温度的控制产品有了温度控制方法的借鉴和参考，因此本设计使用的温度控制方法对现实运用有一定的借鉴意义和操作可行性。
关键词：MSP430单片机  DS18B20  PID  制冷片

Temperature Controller Design Based on MSP430
Abstract
It's necesssary to measure temperature accurately and control temperature in the process of industrial production, therefore, we design a temperature controller based on low power consumption microprocessor MSP430.
This paper introduces the temperature real-time measurement、display system and control system design based on MSP430 single chip microcomputer, including the introduction of overall scheme design, hardware circuit design, software program design and system test. DS18B20 was controlled to read temperature through MSP430F5529 single-chip microcomputer in the whole system ,it displays the current temperature and setting temperature range by 102x64lcd on the single chip microcomputer. The system uses DS18B20 to get the temperature acquisition, refrigeration piece of cooling or heating in the current environment. In order to improve the control precision and effect, we use the PID algorithm  to temperature range was set fast and effectively.
This design is convenient, through the experiment many times test proves that the test results the system can complete temperature control to the environment. Its interface circuit is simple, high accuracy, reliable and stable characteristics, and low cost, low power consumption. The design uses the temperature control method has certain reference significance on the application of temperature control products which need actually.
Keywords：MSP430 single chip computer；DS18B20；PID；Refrigeration piece
 

目  录
摘  要    I
Abstract    II
第一章  绪论    1
1.1 研究内容和意义    1
1.2 论文组织结构    1
第二章 总体方案设计    3
2.1 系统方案实现框图    3
2.2 PID控制理论概述    4
2.3 软硬件开发环境概述    5
2.4 ccsV5.1的安装    6
第三章 硬件电路设计    9
3.1 MSP430单片机    9
3.1.1 MSP430F5529简介    9
3.1.2 MSP430最小系统    10
3.2 制冷制热电路设计    11
3.2.1 制冷片原理概述    11
3.2.2 H桥驱动电路设计    13
3.3 DS18B20数字温度传感器    14
3.3.1 DS18B20的外形和引脚定义    14
3.3.2 DS18B20测温原理图和内部结构图    15
3.3.3 DS18B20的主要特性    16
3.4 电源设计    16
3.5 MSP430F5529开发板仿真    17
3.6 液晶显示设计    18
第四章 软件程序设计    19
4.1 软件设计流程图    19
4.2 MSP430系统配置和初始化    19
4.3 DS18B20温度采集    20
4.4 温度控制    22
4.4.1 制冷片驱动设计    22
4.4.2 PID控制算法设计    23
4.5液晶显示程序设计    25
第五章 系统测试    28
5.1 软硬件测试    28
5.2 测试总结    29
第六章 总结与展望    30
6.1 总结    30
6.2 展望    30
参考文献    32
致谢    33