基于单片机的超低功耗电子温度计设计 大学毕设论文.doc

超低功耗电子温度计超低功耗电子温度计摘要: 本次设计的超低功耗电子温度计,采用低功耗的 MSP430F2012 单片机作为核心控制部件。根据题目的具体要求,采用热敏电阻 NTC100 和MSP430 内部自带的AD 转换实现温度的采集功能,利用 HT1621 显示芯片和 16 位数码液晶玻璃片实现了数据显示功能,并采用 3*1 键盘实现了功能之间的转换及调节。整个系统都是在超低功耗的要求下进行元件及运行方式选择的,只需要一片 SONY 的银锌电池(3V)即刻实现长时间运作,很好的实现了超低功耗、高精度、可唤醒等功能。关键词: MSP430 单片机;超低功耗;热敏元件;温度计 Abstract : The Ultra-low power electronic thermometer usesthe low-power MSP430F2012 MCU asthe core ponents .According tothe pecific equirements ofthis title ,weuses the thermistor NTC100 and the MSP430 internal built-in ADconversion plete thecollection of temperature ,besides, weuses the HT1621 and 16digital LCD glass to achieve adata display .By using the 3*1 keyboard ,we achieve sthe conversion between the functions and regulation .The whole system isin the Ultra- Low-Power requirements ponents and operation mode of choice ,which need only one silver -zinc batterie (SONY 3V) toachieve long operation ,and achieved ultra-low power, high precision and awaken -ab ledfunctions very well. Key words: MSP430,ULP, Thermosensor, T hermometer 一、系统设计: 1 题目要求 2 任务: 设计一个电子温度计,能够通过温度传感器测量并显示被测量点的温度。原理方框图如下: MSP430 单片机温度传感器显示驱动显示按键设计要求: 1基本部分: (1) 检测温度范围 10~ 30℃,分辨率 1℃; (2) 正确显示温度(3) 整机静态功耗小于 5微安(关闭 LCD 显示,时钟正常运行) (4) 按键唤醒显示 2发挥部分: (1) 温度控制功能(能够演示出控制功能的存在) (2) 显示时分秒的时钟功能(能够正常切换和显示) (3) 其他功能 3 总体方案设计本设计总体上包含一下几个模块 MSP430 F2012 HT162 1 液晶驱动芯片 3*1 键盘输 NTC10 0 采集系统 16 位数码管 LCD 玻璃片电压采样本设计主要实现测量温度功能,诸多发挥功能主要有键盘输入循环选择 4 方案论证及选择 控制单元方案方案一:MCS-51 系列单片机是 Intel 公司推出的通用型单片机,是市场上使用较为广泛的单片机,但其功耗相比来说较高。用 51 单片机进行功能扩展,外围连接较多,在本设计中要求有温度采集,而 51 没有自带的 A/D 转换,需外接器件,功耗增大且使用起来相对麻烦。方案二: 采用凌阳 SPCE061A 单片机,此单片机工作电压 ~ (CPU ),I/O 端口高电平 VDDH 为VDD ~ ,其工作电流小于 50mA 。虽然凌阳 SPCE061A 功能丰富,但是在设计温度计时显得有点功能浪费,并且,此单片机在功耗上面明显过高,不符合低功耗要求, 方案三:采用 16位MSP430F2012 系列单片机,此型号单片机电源电压采用的是 ~ ,电压要求低。 MSP430F2012 单片机中断源比较多,并且可以任意嵌套,使用起来非常方便:其有内置的 10位A/D 转换,可以在不外加 A/D 芯片的前提下采集温度,减少了功耗。在 MSP430 F2012 中有两个不同的系统时钟系统:基本时钟系统和锁频环(FLL 和FLL+ )时钟系统。由于系统采用的工作模式不同,芯片的功耗有显著的不同,在系统中总共有一种工作模式和五种低功耗模式,在工作模式 4下耗电仅为 ,耗电极低。综合比较,在实现相同功