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摘 要

电位器式传感器主要用于在岩土工程和大坝安全监测。在许多场合下，我们需要测量电阻比，电阻和，传统的方法是用伏安法，但是那样测得的值误差比较大且不方便测量。然而，现在科学技术发展迅速，测量仪器已经普遍到各个领域，且精度高，便携性好，而被测对象即广泛又具有多样性以及还有环境的影响。所以现在的仪器已经取代了原来的检测设备，从而走向智能化。我的课题是“基于MSP430的电位器式传感器智能读数仪(总体和软件设计)”，系统主要以MSP430系列单片机为主控器，能够测量电位器式传感器的电阻比和电阻和这两个参数，完成RTC的设置、内存的校验、用的是1602液晶屏显示。本系统具有节能、智能、多功能、友善的人机界面的特性，并且有很好的适用性。

关键词：单片机；电位器式传感器；读数仪；LCD1602。

MSP430 Potentiometer Sensors Intelligent Reader (Overall and Software Design) Is Based on

Abstract

Potentiometric sensors are used in geotechnical engineering and dam safety monitoring. In many cases, we need to measure the resistance ratio, resistance and, the traditional method is to use voltammetry, but as the measured value of the error is relatively large and inconvenient measurement.Now, however, the rapid development of technology and science, the measuring instrument has been widely to various fields, and high precision, portability is good, and the measured object that is broad and diverse and also the environment. So now the instrument has replaced the original testing equipment, thus toward intelligent. My topic is "based MSP430 potentiometer sensors intelligent reader (overall and software design)", the system mainly based MSP430 MCU controller, potentiometer sensor capable of measuring the resistance ratio and resistance and these two parameters complete RTC is set, the memory check, using a 1602 LCD screen display. This system has the energy, intelligence, versatility, has good applicability, and features a friendly man-machine interface.

Keywords: potentiometric sensors; versatile; SCM; energy; intelligent; reade

目 录

摘 要 I

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.1.1 课题背景 1

1.1.2 课题意义 1

1.2 本课题主要研究任务及内容 2

1.3 本章小结 2

第二章 系统的总体设计方案 3

2.1 智能读数仪系统原理及研制思想 3

2.2 可行性分析 3

2.3 系统整体方案设计 4

2.4 本章小结 4

第三章 智能读数仪系统硬件设计 6

3.1 硬件总体设计 6

3.2 单片机系统 6

3.1.1 MSP430F149的A/D转换 7

3.1.2 MSP430单片机的最小系统电路 7

3.2 显示屏的简介 9

3.3 按键电路 12

3.4电源电路 13

3. 5本章小结 14

第四章 智能读数仪系统软件设计 15

4.1 系统软件设计总体框图 15

4.2主程序设计 15

4.3主要子程序设计 17

4.3.1 时钟电路 17

4.3.2 键位程序设计 18

4.3.3 显示模块 20

4.4 本章小结 21

第五章 调试及运行结果分析 22

5.1 控制系统的组成 22

5.2 实验结果及分析 22

5.2.1 电阻实验测量分析 23

5.3 本章小结 23

第六章 总结与展望 24

6.1 课题总结 24

6.2 课题展望 24

参考文献（References） 27

第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景及意义

由于计算机的和电子技术的飞速发展，现在已经有了大量的研究人员开发出现代化的自动控制系统以及仪表等，这些先前的研发可以给我这次设计提供很好的资料。随着科技的发展，我们早已经步入了数字化的时代，包括测量电阻比，电阻和也早已经取代了以往的设备，特别是在读数仪这一块。在以往的设备中，有的测量电阻值得精度达到了，但是体积太大，不易携带，而易于携带的，测量精度又打不到要求，所以只能读数仪有必要进行改善。

1.1.1 课题背景

电位器式传感器智能读数仪主要应用在岩土工程，水坝，桥梁等的安全。而这些是国民经济的必要组成部分，对国家的长期发展，和提高人们的生活水平起着重大的作用。如三峡大坝、葛洲坝，三门峡 龙羊峡 小浪底等。因为水利建筑设施的工期还是较长的，可是施工期的仪器观察一直由人工观测，因此，研发出一种从施工工期开始就能进行自动化检测的智能仪表是非常有必要的。而且水电工程和其他工程差不多，都会有一个建成和使用、然后渐趋老化，最终消亡的周期。在工程中使用的工程时间增长数量的增加，工程事故会增加潜在的风险，为项目的正常运行的有力保障。电气测量仪器用于坝体应力观测，以及要重视工程结构安全监控的自动化、智能化和网络化。电位器式传感器几乎是岩土工程中埋于大坝和桥梁等建筑物并且能够长期输出可靠数据的唯一传感器了。这中传感器结构简单，长期稳定性好，精度和分辨力高，输出为频率信号，可以直接接在微机口的，还可以接长电缆，适用于远距离传输，非常适合用于远距离检测。

读数器作为一种工控器件广泛用于工业传感器的连接使用当中。无论是2线制传感器还是3线，4线乃至5线制传感器皆需要通过读数器来进行调试，连接。现今无论国内或者国外，均有比较成熟，精准的读数器解决方案。多数设备采用差阻式读数方案。价格在千元到万元不等。多数在读数精度上做竞争，即精度越高，设备价格越高。但大多数设备的体积均比较大。在电子设备日益小型化、微型化的今天，较大体积的读数器虽然精准，却不方便携带，给使用人员带来不便。本文则旨在研究出一款体型微小便于携带的简易读数器。

1.1.2 课题意义

我的课题是基于MSP430的电位器式传感器智能读数仪(总体和软件设计)。 数字读数器早已进入我们的生活中，与我们的学习生活和工作都息息相关，它是数字电路应用于实际的范例。现在的电子产品已经是充满了我们的生活中。数字读数器作为其中，特别是在工作上起很重要的角色，为人们提供了准确的数据，保证了学习，生活和工作的有序进行。

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