EEPW论坛

一.实验任务

用DS18B20实现环境温度的采集，并输出到数码管进行显示，当监测到的温度超过设定温度时用蜂鸣器进行报警。

参考技术资料：

技术资料下载链接

MSPM0L1306技术资料链接 ：https://www.ti.com.cn/product/cn/MSPM0L1306#tech-docs

LP-MSPM0L1306开发板资料链接：https://www.ti.com.cn/tool/cn/LP-MSPM0L1306

MSPM0-SDK — MSPM0 Software Development Kit (SDK) 链接：https://www.ti.com.cn/product/cn/MSPM0L1306#software-development

驱动库API文档：

file:///D:/02ProgramFiles/TISDK/mspm0_sdk_1_30_00_03/docs/english/driverlib/mspm0l11xx_l13xx_api_guide/html/modules.html

KEIL5 DFP pack(KEIL 必须，CCS非必须)：

https://downloads.ti.com/msp430/esd/MSPM0-CMSIS/keil/latest/exports/TexasInstruments.MSPM0L_DFP.1.1.0.pack?tracked=1

开发工具：

官方库函数： MSPM0-SDK

编程IDE：CCSTUDIO-Code Composer Studio

IDE、配置、编译器或调试器：SYSCONFIG

MSPM0L1306开发板： LaunchPad™-MSPM0L1306

二.硬件设计和原理

1. 对于数码管的连接和硬件设计可以参考我的课程二的任务，这里不再重复。

2. 蜂鸣器，温度传感器模块和数码管相关的硬件和对应接线如下图所示：

   硬件原理介绍
   

   
   

3. 蜂鸣器的硬件设计原理

   蜂鸣器通常可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，无源蜂鸣器需要输出类似方波的波形来控制蜂鸣器发生，而有源蜂鸣器通上电源即可发出声音，具体的原理如下图：

   
   

   我们这里用的蜂鸣器就底部图片所示的有源蜂鸣器，其相关的控制电路原理如下图所示：

   
   

   这里用到的蜂鸣器原理是右侧的低电平触发，也即当控制蜂鸣器的引脚PA15设置为低电平时，蜂鸣器发出声音，当控制蜂鸣器的引脚PA15设置为高电平的时候蜂鸣器不发生，关闭。因此在初始化配置蜂鸣器的引脚的时候，为了初始化之后蜂鸣器不发声，需要把控制蜂鸣器的引脚PA15初始化设置为高电平。当需要控制蜂鸣器发声的时候，只需要设置控制引脚为低电平即可。硬件的连接接线如下图所示：

   
   

4. 板载温度传感器的硬件设计原理：

   温度传感器有数字量的也有模拟量的，模拟量的又分负温度系数的和正温度系数的，所谓的正负就是温度和电阻的关系，负温度系数是当温度升高的时候传感器的电阻值是变小的，正温度系数是当温度升高的时候传感器的电阻值是变大的，通常用到的有PT100和PT1000。详情如下图所示：

   进行温度采集设计电路设计的时候，通常有两种：一种是电压源，一种是电流源，通常用到的是电压源，当采用电压源的时候电路也有两种，一种是温度传感器接到电压源的一端，一种是温度传感器接到地的一端，后一种偏多。具体如下图所示：

   在这里我们可以使用开发板上温度传感器进行温度的开发验证测试，相关硬件介绍如下图所示：

   
   

   板载温度采集的设计原理为温度变化转化为阻值变化，然后转化为电压变化，根据电压电阻的比例关系，可以计算出温度传感器上的电压V=VCC*R126/(R125+R126)，具体的硬件原理如下图所示

   
   

   根据温度采集的电压和温度传感器的温度电阻曲线，以及曲线的计算公式可以计算出对应的温度值，具体的计算详情如下图所示：

   
   

5. 对于温度传感器DS18B20模块的硬件设计原理，相关的模块硬件连接接线如下图所示：

   
   

   这里选用的DS18B20的传感器是DALLAS的，相关的参数如下图所示：

   相关详细的数据手册可以在网上下载。
   

6. 
   

   
   

三.软件开发设计实现

1. 利用板载的温度传感器的软件设计配置syscfg的参数设计如下图所示：

   
   

2. 板载温度传感器的关键软件开发代码如下图所示：

   
   

3. 另外需要在主初始化里面加入中断使能和启动转换： NVIC_EnableIRQ(ADC12_0_INST_INT_IRQN); DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);后面即可在主函数里面进行温度的采集 TmpVal=ConvertToTemp();以及显示 Disp_TempData(TmpVal);

4. ADC的中断处理程序如下：

   
   

5. 蜂鸣器的相关syscfg的设计配置界面如下:

   
   

6. DS18B20相关的DS18B20的syscfg的配置界面设计如下所示：

   
   

7. 关键的软件代码如下所示：

   
   

主运行程序里面的关键代码如下图所示：

这里采集温度之后显示，当采集到的温度大于30℃的时候进行蜂鸣器的报警警告。

四.实现的结果

程序编写好之后编译一下，查看底部的信息栏显示，如果有error错误可以双击到指定的位置，查看错误的信息，根据提示进行纠正，直到编译没有错误，然后下载程序，调试没有问题下载之后的开始显示的问题如下图所示：

显示现在的室温，夏天了，温度基本是正常，当给温度传感器加热超过30℃的时候，蜂鸣器开始报警，这时的结果如下图所示：