基于MSP430F149的温度采集报警系统的设计和实现

　　引言

　　随着电子计算机信息技术的不断发展和完善，采用单片机实现的温度监控系统的应用越来越多。且采用单片机实现的温度监控系统具有自动化和无人值守等特点，使得它们在许多应用场合得到了广泛的应用。本文介绍的温度采集报警系统具有一定的通用性，它采用传感器与单片机的A/D通道相连，简化了模拟采集的设计，从而减小设计的复杂性，增加系统的可靠性，也同时减小了PCB的面积。报警和显示模块主要是驱动蜂鸣器实现报警功能和便于实时观察。该系统充分体现了智能化、低功耗、高精度的发展趋势。重点在于传感器的设计及智能化、低功耗的硬件电路设计上。

　　2 系统硬件设计与实现（单元电路设计）

　　系统以单片机MSP430F149为核心。本系统的功能设计目标应该包括以下几个方面：键盘输入模块、传感器采集模块、显示模块、报警模块、CPU处理模块和电源供电及复位模块等。下面详细介绍一下各单元的硬件电路和实现的功能。

　　
　　2.1.1 电源部分设计

　　整个系统采用3.3V供电，考虑到硬件系统对电源要求具有稳压功能和纹波小等特点，另外也考虑到硬件系统的低功耗等特点，因此该硬件系统的电源部分采用TI公司的TPS76033芯片实现，该芯片能很好满足该硬件系统的要求，另外该芯片具有很小的封装，因此能有效节约PCB板的面积。为了使输出电源的纹波小，在输出部分用了一个2.2uF和0.1uF的电容，另外在芯片的输入端也放置一个0.1uF的滤波电容，减小输入端受到的干扰。

　　2.1.2 复位电路部分设计

　　在单片机系统里，单片机需要复位电路，复位电路可以采用R-C复位电路，也可以采用复位芯片实现的复位电路，R-C复位电路具有经济性，但可靠性不高，用复位芯片实现的复位电路具有很高的可靠性，因此为了保证复位电路的可靠性，该系统采用复位芯片实现的复位电路，该系统采用MAX809芯片。为了减小电源的干扰，还需要在复位芯片的电源输入腿加一个0.1uF的电容来实现滤波，以减小输入端受到的干扰。

　　2.1.3 键盘输入电路部分设计

　　键盘输入电路主要是用来输入数据，从而实现人机交互。该系统的键盘设计是采用扫描方式实现的矩阵键盘。该矩阵扫描键盘由行线和列线组成，键盘的行线作为键盘的控制输出端，键盘的列线作为键盘的输入端。键盘的列线通过上拉电路将两个管脚拉高，这样在没有按键按下的情况下，这两个管脚的电平为高电平，如果有按键按下，则相应的列线管脚为低电平，从而触发中断进入中断服务程序，进而获得输入的数据。

　　2.1.4 显示电路部分设计

　　系统的显示电路采用的是简单的LED显示方式，这样的方式能满足该系统的要求，也可以减低系统的成本。该显示电路直接与单片机的数据I/O口进行连接，由于MSP430F149具有丰富的I/O口资源，这样采用并行的接口方式非常容易，减小了系统设计的复杂度，也可以增加系统的可靠性。
　　
　　2.1.5 报警电路部分设计

　　该部分电路主要是驱动一个蜂鸣器，这样只需要将蜂鸣器的一端接地，另外一端与单片机进行相连就可以了，考虑到MSP430F149的驱动能力，需要加一个放大电路。为了减少电源的输入纹波对放大电路的影响，在电源的管脚增加一个0.1uF的电容来实现滤波，以减小输入端受到的干扰。图2为报警电路。