MSP430单片机温度测量与控制系统设计+电路图+程序(2)
温度是最基本的物理量之一，化学、生物、物理等学科都涉及温度参数。在工业生产领域与实践应用中，比如冶金工业、石油提炼、机械制造等领域中，温度是其生产制造中最重要的参数之一，不同的温度状况可能对设备及产品具有重大的影响。例如，冶金工业中，锅炉的温度需要限制在一定的温度范围内，才能确保生产出合格的产品；在石油提炼的过程中不同物质的分离在不同的温度点，因此精确的加热温度才能得到更加纯净的分离物质进而加工成产品。机械制造同样要求精确温度控制来生产制造产品。因此，各个领域对温度的要求都很高，并且在不断的改进，以求达到更高的精确，由此可见，温度的测量与控制是现在工业领域相当重要的部分。
随着单片机的快速发展，特别是其小巧精致、功能全面、简洁耐用的优点，使得其在生产中逐渐被广泛应。利用单片机为核心的温度检测控制系统被应用于生产领域中，获得了较好的效益。通过不断的改进与创新，以单片机为核心的温度检测与控制系统功能逐渐多样，安全稳定性不断提高，具有广阔的发展前景，对人们的生产生活具有重要的意义。
1. 方案论证
1.1 温度测量部分
模拟集成传感器是运用集成工艺将温度传感器制作在芯片上，能够将温度测量及输出模拟信号同时完成的特制IC。其特点包括灵敏度高、响应速度快且成本较低，但其功能单一、在有些温度范围内线性度不好，稳定性不高，易老化而且测温有一定的误差。DS18B20是新一代数字温度传感器，由DALLAS公司生产，因其全面的功能及众多的优点迅速得到了推广应用，已经成为当今低温测量领域的主要产品。其温度测量范围是从－55至＋125℃，测温精确度较高，耐用，不易损坏，单线接口结构使得处理器用一条线即可完成与DS18B20的双向通信。其对微处理器的端口占用少，简化了外部逻辑电路，也使电路结构更加清晰美观。
综上所述，因为DS18B20具有更加强大的功能而且已经是当前温度测量的主流产品，实际应用效果也很好，相比模拟集成温度传感器有很大的优势，故本系统将使用DS18B20数字温度传感器。
温度芯片DS18B20
1.2 主控制方案选择
51单片机自产生以来就受到了众多电子爱好者的关注，随着其技术水平逐渐提高，价格不断降低，因而得到了较为广泛的应用。其重在基础性，功能可以满足初学者的要求，也是发展比较成熟的单片机，性能稳定安全，价格低廉，由ATMEL公司生产的AT89系列是主要的产品型号，在生产生活中得到了广泛的应用。当然也有不足之处，其指令集较复杂，功能与运算速度有待于进一步提高，52系列的单片机一般不具备自编程能力。
MSP430系列单片机是一种16位具有精简指令集（RISC）、超低功耗的混合信号处理器。MSP430系列单片机具有优良的特性，包括运算速度快、处理能力强、超低功耗、方便高效的开发环境、片内资源丰富等，这些特性优势有利于应用在工业领域的系统设计开发中。
综上，8位的51单片机，其复杂指令集、运算速度、功能全面性都较16位的MSP430 单片机有些许差距，而且MSP430 单片机性能稳定安全，不易老化，占用空间少，引脚可用多。因此，主控芯片选择MSP430 单片机。
1.3 系统总体方案
由以上的温度测量部分讨论可知选择数字温度传感器DS18B20，主控制方案经过论证后采用MSP430 系列单片机中的MSP430f149单片机，系统总体设计是以MSP430f149单片机为主控核心的针对工业生产领域中液体温度测量与控制系统，利用DS18B20温度传感器进行温度测量，设定温度范围的上限与下限，使用电加热器装置对液体加热。利用可控硅，通过单片机控制电加热器装置的通断来使液体保持恒定温度的目的，并且使目标液体当前温度及温度范围值时时显示在液晶显示器上。