1 引言

　　TI公司的MSP430單片機(jī)以獨(dú)特的低功耗和模塊化設(shè)計(jì)贏得了設(shè)計(jì)者的青睞。新型MSP430F247其性價(jià)比相當(dāng)高,，該16位單片機(jī)處理速度快,，超低功耗，能節(jié)省很多資源,；MSP430F247內(nèi)置I2C模塊,，方便了程序編寫，大大降低了程序的出錯率,。同時(shí)更多的I/O口可以級聯(lián)更多的外圍器件,，而無需使用地址數(shù)據(jù)鎖存器件，既方便了程序的編寫,，也簡化了硬件電路的設(shè)計(jì),。

　　溫度傳感器TMP275可直接輸出數(shù)字信號，而無需取樣,、放大,、濾波和模數(shù)信號的轉(zhuǎn)換，可以直接傳輸給單片機(jī)信號處理系統(tǒng),；而且輸出信號分辨率可以達(dá)到0．062 5,，測溫精度±O．5℃，若使用MSP430F247做控制器,，可直接與其自帶的I2C模塊相連,，使用方便。

　　2 電路設(shè)計(jì)

　　2．1 總體方案設(shè)計(jì)

　　該測溫儀的硬件結(jié)構(gòu)由溫度測量,、核心控制電路,、顯示電路和電源電路等4部分組成?？傮w方案框圖如圖l所示,。

　　2．2 單元模塊設(shè)計(jì)

　　2．2．1 核心控制電路

　　核心控制電路采用MSP4313F247完成數(shù)據(jù)的測量和處理，實(shí)現(xiàn)溫度測量和控制輸出顯示功能，電路如圖2所示,，其中的P3．1．P3．2分別是MSP430F247自帶I2C模塊的SCL和SDA,，可以直接連接TMP275，不用再模擬I2C口,，應(yīng)注意接上拉電阻,。

　　2．2．2 溫度測量

　　測溫部件采用TI公司生產(chǎn)的溫度傳感器TMP275,，以數(shù)字形式用I2C總線向CPU傳輸數(shù)據(jù),，圖3給出溫度測量電路。

　　TMP275是一個I2C總線的溫度傳感器,，測溫范圍一40℃~+125℃,，在一20℃~+100℃之間最大誤差僅為±0．5℃。

　　TMP275內(nèi)部有指針寄存器,、配置寄存器,、溫度值寄存器、高溫和低溫限制寄存器等5個寄存器,。

　　指針寄存器是通過P1,，P0識別哪個寄存器來響應(yīng)讀寫命令。其格式字如表1所示,，指針地址如表2所示,。

　　配置寄存器是一個8位可讀寫的寄存器，用來存儲TMP275的工作模式控制字,，詳細(xì)資料請參見參考文獻(xiàn),。

　　溫度寄存器是12位補(bǔ)碼只讀寄存器，用來存儲最近變換得到的數(shù)據(jù),，存儲形式與TI公司的TMPl00和DALLAS公司的DSl8820相同,。該寄存器通過2個字節(jié)讀寫數(shù)據(jù)，如表3,，表4所示,，且先傳輸高8位再傳輸?shù)?位，其中第一個字節(jié)8位有效,，第二個字節(jié)只有高4位有效,。上電和復(fù)位后讀出的是0°。圖4和圖5分別是I℃數(shù)據(jù)寫,、讀時(shí)序圖,。

　　2．2．3 顯示電路

　　圖6給出顯示電路，顯示部分主要由3個共陰數(shù)碼管組成,，以達(dá)林頓集成電路ULN2003和74LS06作為反向驅(qū)動,。

　　2．2．4 電源電路

　　該裝置的電源由兩部分組成：由三端穩(wěn)壓器LM7805提供的+5 V。主要給ULN2003，74LS06以及溫度傳感器TMP275供電：由TI公司專用電平轉(zhuǎn)換器TPS76033提供的3．3 V,，主要提供MSP430F247單片機(jī)工作電源,，如圖7所示。

　　3 程序流程圖及部分核心程序代碼

　　3．1 主程序

　　程序開始頭文件加載,、端口及各種寄存器初始化,，然后進(jìn)入顯示測溫程序，如圖8所示,。

　　3．2 測溫子程序

　　3．2．1 測溫初始化子程序

　　此部分程序分別對MSP430F247自帶的I2C模塊相關(guān)的寄存器進(jìn)行設(shè)置：①設(shè)P3．1,、P3．2為外部管腳，使能SW Reset,；②選擇I2C模塊操作模式為主機(jī),，同步模式；③選擇時(shí)鐘,，復(fù)位R/W,；④設(shè)置從機(jī)地址，清除SW中斷標(biāo)志,，使能Rx中斷,；⑤設(shè)置接收字節(jié)計(jì)數(shù)器是2，目的是讀2個字節(jié)的溫度值,；⑥發(fā)送I2C開始命令,；⑦接收2個字節(jié)的溫度值；⑧發(fā)送I2C停止命令,。