便携式体温检测仪的设计 - 图文

安徽工程科技学院毕业设计（论文）

图2-5 显存与MSP430管脚对应关系 图2-5所示是显存与公共极管脚和段极管脚的对应关系。液晶显存中每个字节的高4位可以看成是一组，低4位也可以看成是一组。每一组对应一个段极管脚（Segment Pin），每一组中的每一位又分别对应公共极COM0~COM3。例如地址为0x91的字节的低4位对应段极管脚0（S0），这4位中的最低位到最高位分别对应COM0、COM1、COM2、COM3。液晶屏上的每一段都由一个公共信号和一个段信号控制，也就是说液晶屏上的每一段都与MSP430的段极管脚和公共极

管脚的组合相对应。MSP430的段极管脚和公共极管脚的组合又与液晶显存中的某一位对应。对液晶显存中的相应位写入1则对应的液晶段显示；写入0则对应的液晶段消失。

MSP430有4种驱动方式，选用哪种驱动方式由需要驱动的液晶段数以及液晶屏的管脚和液晶屏内部电极的排布决定。本系统采用的液晶屏是大连东显电子有限公司生产的EDS812液晶显示屏。该显示屏可以显示3位数字，有24个管脚，其中1个公共极管脚，23个段极管脚。由于该液晶屏只有1个公共极，所以只能采用静态驱动方式。 静态驱动方式下，COM0和所有的液晶段的一端相连，每个液晶另一端和段极管脚相连。段式液晶显示屏通常显示数字―8‖，―8‖段的定义如图2-6所示，显存与显示段的对应关系如图2-7所示。

图2-6液晶段定义

高洁：便携式体温检测仪的设计

图2-7 静态模式下显存，液晶段，MSP439管脚对应关系

从图2-7中可以看出，在静态驱动模式下，只用到显存中每个字节的第0位和第4位。如：地址为0x91的显存的第0位对应着第一个―8‖字的―a‖段，第4位对应着第一个―8‖字的―b‖段。向0x91的第0位写入1，则第一个―8‖字的―a‖段就会显示出来；写入0，则第一个―8字的―a‖段就会消失。使用者可以根据图2-7来确定液晶屏上显示的内容和向显存中写入的数据的对应关系。

图2-8 EDS812的外形如图

本系统采用的EDS812的外形如图2-8所示。

安徽工程科技学院毕业设计（论文）

EDS812的管脚如表2-1所示。

表2-1 EDS812的管脚

pin 1 2 3 4 5 6 7 sym com 1e 1d 1c 1dp 2e 2d pin 13 14 15 16 17 18 19 sym 3b 3a 3f 3g 2b 2a 2f 8 2c 20 2g 9 2dp 21 1b 10 3e 22 1a 11 3d 23 1f 12 3c 24 1g

MSP430F413的引脚36（COM0）和EDS812的引脚1相连，引脚12~35（S0~S23）按照图2-7和表2-2的对应关系连接。 液晶的偏压设置。由于液晶驱动使用交流电压，所以必须根据MSP430的液晶驱动方式进行偏压设置。在静态模式下，R03接地，R13～R33开路；2MUX方式下，分别在R33、R13以及R13、R03之间接上10K的电阻，R03接地；3MUX和4MUX方式下，分别在R33、R23之间，R23、R13以及R13、R03之间接上10K的电阻，R03接地。在R03和地之间接上不同阻值的电阻可以改变液晶的对比度，R03直接接地相当于选择了最高的对比度.

液晶驱动频率设置。在MSP430F4xx系列中有基本定时器（BasicTimer1），它的功能之一就是为液晶驱动模块提供时钟信号。基本定时器的计数器分为两个部分，分别由寄存器BTCNT1和BTCNT2控制。液晶模块的时钟信号是从BTCNT1中引出的，而BTCNT1的时钟源只能是ACLK。液晶驱动时钟信号的频率FLCD可以对ACLK进行32、64、128、256分频得到。EDS812的标准频率为128Hz，本系统的LFXT1接频率为32.768kHz的晶振，对ACLK进行256分频，可以得到合适的液晶驱动频率FLCD。

2.5 串行通信部分硬件设计

本系统测得的温度除了可以显示外，还可以发送给PC，PC可以实现对接收到的温度自动记录，绘制出患者一天24小时（或者某一段时间范围内）的体温波动曲线；也可以比较不同日期，同一时间的体温值以供医护人员分析病情。

单片机与PC之间可以通过串行口实现通信。PC串行口采用的EIA-RS-232C标准的电平和逻辑关系与单片机的TTL电平和逻辑关系是不同的。RS-232C标准的逻辑电平对地是对称的，逻辑―0‖电平规定为+3V~+15V之间，逻辑―1‖电平为-3V~15V之间，TTL电平的逻辑―1‖和―0‖分别为2.4V和0.4V。由于RS–232C和TTL各自规定了自己的电气标准，互不兼容，因此RS–232C与TTL电路接口时需进行电平转换[36]。RS-232C是美国电子工业协会EIA（Electronic IndustryAssociation）制定的一种串行物理接口标准。RS232链路可以将通讯双方在15米以内有效连接。RS-232C总线标准规定了21个信号和25个引脚，包括一个主通道和一个辅助通道，在多数情况下主要使用主通道。完整的RS-232C接口采用标准的25芯插头，对于一般的双工通信，常用9芯插头，仅需几条信号线就可实现，最简单的通讯方式只需3条引线，包括一条发送线、一条接收线和一条地线。

高洁：便携式体温检测仪的设计

VCCC?CAP15R?2C?CAPC1+VCCV+4C1-3C?CAPV-75C?CAPC2+6C2-C?CAP162738495J?P1.011T1INT1OUT13PCRXD8PCTXD16VCCP1.19T1OUTR1INGND1ENSHDNSPDB914

图2-9 RS232转换电路

MSP430系列单片机的串行通信有两种实现方式：一种方式是利用硬件通用串行同步/异步模块（USART），通过对一系列的寄存器设置后，由硬件自动实现数据的移入和移出；另一种方式是利用定时器模块，由用户软件控制，将数据一位一位的移入和移出。本系统采用的MSP430F413没有硬件通用串行同步/异步模块（USART）只能采用第二种方式。

2.6 键盘电路

键盘是人机对话的输入设备，通过键盘可以设置系统参数，控制系统运行。在单片机系统中，一般没有现成的通用键盘，需要设计者根据需要自行设计。单片机应用系统的键盘分为非行列式键盘和行列式键盘。非行列式键盘的硬件电路和执行软件都比较简单，消耗CPU资源少。但由于非行列式键盘的一个按键对应着单片机的一个I/O端口，所以只适用于按键较少的情况。本系统的按键较少，只有两个。一个电源开关键，一个温度测量键。所以本系统采用非行列式键盘。

在单片机应用系统中，键盘中的按键是轻触按键，它是通过开关状态来实现其功能的。它的结构如图2-10所示。 Key

A B

图2-10键盘的单元电路