基于MSP430單片機(jī)的熱敏電阻溫度的測量

摘要 傳統(tǒng)的數(shù)字式測量電阻的方法是先將電阻值轉(zhuǎn)換為電信號(如電壓)，再用A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，因此電路復(fù)雜，費(fèi)用高。本文介紹一種類R—F轉(zhuǎn)換頻率測量溫度的方法。直接把熱敏電阻Rt接到由RC構(gòu)成的多諧振蕩器電路中，用MSP430單片機(jī)的捕獲功能來獲得多諧振蕩器輸出信號高低電平的脈寬并同時(shí)計(jì)數(shù)，則熱敏電阻Rt與捕獲高低電平時(shí)的計(jì)數(shù)值的差值成正比關(guān)系，查表可得溫度值。

關(guān)鍵詞 熱敏電阻 溫度測量 MSP430單片機(jī)捕獲中斷

測量溫度一般采用熱敏電阻做傳感器，測量的方法有R—V轉(zhuǎn)換電壓測量法和R—F轉(zhuǎn)換頻率測量法。這兩種方法的電路復(fù)雜且成本高，電路中很多元器件直接影響測量精度。本文論述一種類R—F轉(zhuǎn)換頻率的測量法，用NE555定時(shí)器和熱敏電阻等器件構(gòu)成振蕩器，由MSP430單片機(jī)的捕獲功能來捕獲多諧振蕩器輸出信號的高低電平并計(jì)數(shù)，熱敏電阻Rt與捕獲高低電平時(shí)的計(jì)數(shù)值的差值成正比關(guān)系。該方法電路簡單、成本低，系統(tǒng)流程框圖如圖1所示。

1 負(fù)溫?zé)崦綦娮?/p>

PT一25E2熱敏電阻溫度阻值變化曲線如圖2所示。PSB型負(fù)溫?zé)崦綦娮栌蒀o、Mn、Ni等過渡金屬元素的氧化物組成，經(jīng)高溫?zé)砂胩沾?，利用半?dǎo)體毫微米的精密加工工藝，采用玻璃管封裝，耐溫性好，可靠性高，反應(yīng)速度快且靈敏度高。它采用軸向型結(jié)構(gòu)，便于安裝，能承受更高溫度，且玻璃封裝耐高低溫(一50～350℃)。

2 MSP430單片機(jī)計(jì)數(shù)法測溫原理

以NE555定時(shí)器為核心組成典型的多諧振蕩器，把被測熱敏電阻Rt作為定時(shí)元件之一接入電路中，NE555定時(shí)器輸出引腳接MSP430單片機(jī)的P1.2腳(Timer_A：捕獲、CCIlA輸入引腳)。系統(tǒng)電路如圖3所示。

由NE555工作原理可知，多諧振蕩器輸出信號(周期性矩形波)的高電平時(shí)間(1個(gè)周期內(nèi))為：

若控制MSP430單片機(jī)的定時(shí)器A計(jì)數(shù)時(shí)鐘的頻率設(shè)置為f，則捕獲到高電平時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值為NH，捕獲到低電平時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值為NL，所以有：