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基于单片机的超低功耗电子温度计设计学士学位论文.doc
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2023-06-29
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基于单片机的超低功耗电子温度计设计学士学位论文.doc
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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 uses the
low-power MSP430F2012 MCU as the core control components. According to
the pecific equirements of this title, we uses the thermistor NTC100 and
the MSP430 internal built-in AD conversion to complete the collection
of temperature, besides, we uses the HT1621 and 16 digital LCD glass to
achieve a data display .By using the 3*1 keyboard ,we achieves the
conversion between the functions and regulation. The whole system is in
the Ultra-Low-Power requirements for components and operation mode of
choice ,which need only one silver-zinc batterie(SONY 3V) to achieve
long operation, and achieved ultra-low power, high precision and
awaken-abled functions very well.
Key words: MSP430,ULP, Thermosensor, Thermometer
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:
设计要求:
MSP430单片机
温度传感
器
显示驱动
显示
按键
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
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
3.1 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 2.6~3.6V
(CPU),I/O 端口高电平 VDDH 为 VDD~5.5V,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 1.8~3.6V,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
MSP430
F2012
HT1621
液 晶 驱
动芯片
3*1 键
盘输
NTC100
采 集 系
统
16 位数码管
LCD 玻璃片
LCD 玻璃片
电压采样
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