（一）任务概述
本次主要是以自我提升的态度来参加本次TI的活动，自己在学校上课也在学习MSPM0系列单片机，感谢EEPW提供的这次机会，让我能够巩固拓展自己的知识。这次作业的主要是接着上节课数码管的基础之上，利用温度采集模块进行温度的采集，并将其显示在数码管上，同时利用蜂鸣器，让其温度在高于一定程度时能够实现报警的功能。本次使用的开发板是MSPM0系列的L1306，使用的软件是CCS THEIA.
(二)原理介绍
1.数码管简单回顾
2.温度采集模块介绍
DS18B20是一种数字式温度传感器，由Maxim Integrated公司生产。它可以测量环境温度，精度为±0.5°C，在-10°C到+85°C的范围内有效。DS18B20采用一根单根的连接线，通过一线控制总线进行数据传输。它具有低功耗特性和4-pin封装，适用于各种应用场合，如电子设备、工业控制系统和汽车领域等。DS18B20可以通过ROM中的唯一64位序列号进行地址编程，用于多个传感器在同一总线上运行，方便使用和管理。
3.蜂鸣器介绍
1. 有源蜂鸣器：有源蜂鸣器需要外部电源来驱动，一般通过接通电源使内部的震荡器产生声音。有源蜂鸣器通常可以产生声音的频率范围更广，声音更响亮，但也需要较高的电压和电流。
2. 无源蜂鸣器：无源蜂鸣器是一种内部集成振荡器的器件，不需要外部电源驱动。当电压施加到蜂鸣器上时，内部振荡器会自动振动产生声音。无源蜂鸣器一般功耗低，但声音较小且频率范围较窄。
4.硬件接线图
（三）syscfg配置
syscfg是一个系统配置工具，用于配置和管理嵌入式系统的各种参数和设置。syscfg工具可以帮助开发人员在CCS中轻松地配置系统的各种参数，包括时钟设置、引脚配置、外设功能等。通过syscfg工具，开发人员可以直观地查看和调整系统的配置信息，以满足不同的应用需求。这次我使用的软件是CCS THEIA系列，接下来我将来简单介绍引脚的配置教程与工作。
1.数码管引脚配置及定时器配置
2.温度采集模块配置
3.蜂鸣器配置
（四）核心代码展示
变量及宏定义
#include "ti/driverlib/dl_gpio.h"
#include "ti/driverlib/m0p/dl_core.h"
#include "ti_msp_dl_config.h"
#include <stdint.h>
//dio -- PA27 : 串行数据输入
//SCLK-- PA26 ：移位时钟
//RCLK-- PA13 ：并行寄存器锁存时钟
uint8_t Disp_DX[ 16 ]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E}; //段显
uint8_t Disp_PX[ 8 ]={1,2,3,4,5,6,7,8}; //片选
#define DigitPoint 0x7F //小数点
#define HC595_DAT(x) ((x)?(DL_GPIO_setPins(HC595_PORT, HC595_DIO_PIN)) : (DL_GPIO_clearPins(HC595_PORT, HC595_DIO_PIN)))
#define HC595_CLK(x) ((x)?(DL_GPIO_setPins(HC595_PORT, HC595_SCLK_PIN)) : (DL_GPIO_clearPins(HC595_PORT, HC595_SCLK_PIN)))
#define HC595_RCK(x) ((x)?(DL_GPIO_setPins(HC595_PORT, HC595_RCLK_PIN)) : (DL_GPIO_clearPins(HC595_PORT, HC595_RCLK_PIN)))
/* 蜂鸣器相关宏定义 */
#define BeepON DL_GPIO_clearPins(BEEP_PORT, BEEP_BEEP_PIN_PIN);
#define BeepOFF DL_GPIO_setPins(BEEP_PORT, BEEP_BEEP_PIN_PIN);
#define DS18B20_DQ_OUTH DL_GPIO_setPins(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN)
#define DS18B20_DQ_OUTL DL_GPIO_clearPins(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN)
#define DS18B20_DQ_READ DL_GPIO_readPins(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN)
#define DS18B20_DQ_IN DL_GPIO_initDigitalInput(DS18B20_DQ_IOMUX);DL_GPIO_disableOutput(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN)
#define DS18B20_DQ_OUT DL_GPIO_initDigitalOutput(DS18B20_DQ_IOMUX);DL_GPIO_enableOutput(DS18B20_PORT, DS18B20_DQ_PIN)
#define delay_us_cycle 32
uint8_t TimerCnt = 0;
uint16_t TmpVal = 999;
float realTemp = 0.0;
uint16_t testData = 0;2.DS18B20代码（部分参考于网络）
/* 延时函数 */
void inline delay_us(uint16_t us)
{
do{
delay_cycles(delay_us_cycle);
}while (us --);
}
/* 复位芯片 */
static void DS18B20_Rst(void)
{
DS18B20_DQ_OUT;
DS18B20_DQ_OUTL; /* 拉低DQ,复位 */
delay_us(750); /* 拉低750us */
DS18B20_DQ_OUTH; /* DQ=1, 释放复位 */
delay_us(15); /* 延迟15US */
}
/* 检查总线上是否存在温度芯片 */
uint8_t DS18B20_Check(void)
{
uint8_t retry = 0;
DS18B20_DQ_IN;
while (DS18B20_DQ_READ && retry < 200)
{
retry++;
delay_us(1);
};
if (retry >= 200)
return 1;
else
retry = 0;
while (!DS18B20_DQ_READ && retry < 240)
{
retry++;
delay_us(1);
};
if (retry >= 240)
return 1;
return 0;
}
/* 芯片初始化 */
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
DS18B20_Rst();
return DS18B20_Check();
}
/* 读取单bit数据 */
uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
DS18B20_DQ_OUT;
uint8_t data;
DS18B20_DQ_OUTL;
delay_cycles(2 * 32);
DS18B20_DQ_OUTH;
delay_cycles(12 * 32);
DS18B20_DQ_IN;
if (DS18B20_DQ_READ)
data = 1;
else
data = 0;
delay_cycles(50 * 32);
return data;
}
/* 读取一字节数据 */
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i, j, dat;
dat = 0;
for (i = 1; i <= 8; i++)
{
j = DS18B20_Read_Bit();
dat = (j << 7) | (dat >> 1);
}
return dat;
}
/* 写入一字节数据 */
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t j;
uint8_t testb;
DS18B20_DQ_OUT;
for (j = 1; j <= 8; j++)
{
testb = dat & 0x01;
dat = dat >> 1;
if (testb)
{
DS18B20_DQ_OUTL;
delay_us(2);
DS18B20_DQ_OUTH;
delay_us(60);
}
else
{
DS18B20_DQ_OUTL;
delay_us(60);
DS18B20_DQ_OUTH;
delay_us(12);
}
}
}
/* 启动芯片 */
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst();
DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc);
DS18B20_Write_Byte(0x44);
}
float DS18B20_Get_Temp(void)
{
uint8_t temp;
uint8_t TL, TH;
int16_t tem;
float fValue = 0.0;
DS18B20_Start();
DS18B20_Rst();
DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc);
DS18B20_Write_Byte(0xbe);
TL = DS18B20_Read_Byte();
TH = DS18B20_Read_Byte();
if (TH > 7)
{
TH = ~TH;
TL = ~TL;
temp = 0; // 温度为负
}
else
temp = 1; // 温度为正
tem = TH; // 获得高八位
tem <<= 8;
tem += TL; // 获得低八位
fValue = (float)tem * 0.0625; // 转换
if (temp)
return fValue; // 返回温度值
else
return -fValue;
}
/* 数码管相关功能函数 */
/* 开启数码管输出 */
void Display_Out()
{
HC595_RCK(0);
delay_cycles(100);
HC595_RCK(1);
delay_cycles(100);
}
/* 串行数据写入 */
void HC595_WriteData(uint8_t data)
{
uint8_t i;
for(i = 0; i < 8; i++)
{
if(data&0x80)
{
HC595_DAT(1);
}
else
{
HC595_DAT(0);
}
data <<=1;
delay_cycles(100);
HC595_CLK(0);
delay_cycles(100);
HC595_CLK(1);
delay_cycles(100);
}
}
/* 按位点亮数码管 */
void HC595_SEND_DATA(uint8_t disp_num, uint8_t disp_bit)
{
HC595_WriteData(disp_num);
HC595_WriteData(1<<disp_bit);
Display_Out();
}3.主函数
int main(void)
{
SYSCFG_DL_init();
DL_GPIO_setPins(BEEP_PORT, BEEP_BEEP_PIN_PIN);
NVIC_EnableIRQ(TIMER_0_INST_INT_IRQN);
while (1)
{
Disp_Temp(realTemp);
}
}
void TIMER_0_INST_IRQHandler(void)
{
switch(DL_Timer_getPendingInterrupt(TIMER_0_INST)){
case DL_TIMER_IIDX_ZERO:
TimerCnt ++;
if(TimerCnt >= 25)
{
TimerCnt = 0;
realTemp = DS18B20_Get_Temp();//温度数据一秒读取一次
/* 温度判断 超过30报警 */
if (realTemp > 30.0) {
BeepON;
}
else {
BeepOFF;
}
}
break;
default:
break;
}
}（五）总结
通过这个项目，我学会了如何使用DS18B20温度传感器进行数据采集，并且将数据显示在数码管上，同时实现了高温报警功能。这为我积累了更多的嵌入式系统开发经验。这个项目不仅帮助我提升了技术水平，还具有很高的实用性。将所学到的知识应用到实际的环境温度监测中，通过数码管和蜂鸣器实时监控和报警，体现了创造性和实用性，以后会更加努力学习单片机知识。
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