图2 传感器接口模块电路
系统所采用的传感器是热电阻传感器铂1000。铂电阻是目前广泛使用的精度高、稳定性好、性能可靠的测温元件。但是，铂电阻温度传感器使用时也有不便之处，比如，输出信号非线性、信号弱、正负温度的分辨率不同、模拟量输出不能与单片机直接相连等。由于铂电阻的非线性，在应用时必须考虑非线性校正；由于仪表工作在小信号状态，抗干扰措施和合理电路工艺设计对整个仪表精度影响较大。设计时，严格将数字地与模拟地分开连接，再选一点共地，适当地增加数字滤波，这样可以提高抗干扰能力。

1.4显示、键盘模块 LCD和键盘显示是进行人机交互的重要手段。MSP430内部有LCD驱动模块，最大可驱动160段的LCD。采用4位8段低功耗模块，这种LCD非常适合于要求功耗低的仪表（如电子水表、电表、煤气表等）以及便携式系统中。测温仪面板上设置有2个手动键，1个功能键，1个确认键，以完成实时显示、保存测量值和打印等功能。在按功能键的同时，LCD会有相应的数值显示，用户可以读出相关的信息，或者按确认键执行相应的功能。

1.5数据存储模块 MSP430F435外扩了2 kB的E2PROM，E2PROM通过I2C总线与单片机连接，用于保存采集的温度值，以备打印机打印。

1.6打印机模块 打印机选用北京炜煌科技的汉字微型打印机，与单片机串口直接相连，接口电路相对简单，通过用软件使其按指定的格式打印出温度值。 1.7键盘模块 便携式测温仪面板上设置了2个键，以完成实时显示测量值和打印等功能。使用按键与单片机的I／O口线直接连接的方法构成，采用查询方式获得按键值。

2、系统软件设计
整个系统软件设计主要由温度采集、低功耗设计、LCD显示、读写E2PROM和打印处理5部分组成。本系统的工作流程图如图3所示。
图3 主程序流程

硬件初始化后，开始采集当前温度值，检测是否有按键按下。如果有按键按下，则执行按键相对应的功能，然后由LCD显示程序显示不同功能所对应的信息。如果没有任何按键按下，则显示当前实测温度值，等待用户的下一步操作。如需打印测得的数据，则进入打印处理程序。

2.1温度采集
温度数据采集采用单片机MSP430F435自带的A／D转换器，A／D转换的精度可达12位。MSP430单片机内部提供了方便的A／D转换器初始化寄存器，只需简单地设置几个A／D转换器控制寄存器，就可完成对A／D转换器的初始化。软件设计的重点是温度与热电势间非线性关系的线性化标度变换算法和关于传感器温度数据噪声干扰的滤波算法。其中标度变换采用分段（每10 ℃分段）线性化的方法，提高了系统的测温精度；而滤波采用中位值滤波算法。算法的具体实现过程是：首先连续采集15次，然后把15个温度数据按由小到大的顺序排列，取中位值作为本次采样值。中位值滤波能有效地克服因偶然因素引起的波动干扰。对温度、液位等缓慢变化的被测参数，采用此方法能收到良好的滤波效果。实际使用证明这样的滤波算法可保证小数点后1位数据保持稳定。