基于AVR單片機(jī)捕獲中斷和熱敏電阻的溫度測量

溫度測量常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)雜成本高，并且電路中很多元器件直接影響測量精度。本文介紹一種類R-F轉(zhuǎn)換頻率測量溫度的方法。

1 負(fù)溫熱敏電阻

PSB型負(fù)溫熱敏電阻由Co，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、靈敏度高。他采用軸向型結(jié)構(gòu)，便于安裝，能承受更高溫度，且玻璃封裝耐高低溫(-50～350℃)。PT-25E2熱敏電阻溫度阻值變化曲線圖如圖1所示。

2 AVR單片機(jī)測溫原理

溫度測量電路如圖2所示，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rp，熱敏電阻Rt，電容C1與AVR單片機(jī)三個(gè)引腳相連。其中PC0，PC1為一般普通IO引腳，CP1為捕獲觸發(fā)輸入引腳，可以設(shè)定上升沿觸發(fā)捕獲中斷。

Rp為100 kΩ的精密電阻；Rt為100 kΩ精度為1％的熱敏電阻；C1為0.1μF的瓷片電容。

其工作原理為：

先將PC0，PC1，CP1都設(shè)為低電平輸出，使C1完全放電。

接著將PC1，CP1設(shè)置為輸入狀態(tài)，PC0設(shè)為高電平輸出，通過Rp電阻對C1充電，同時(shí)啟動內(nèi)部定時(shí)器從零開始計(jì)時(shí)。電容實(shí)際充電曲線如圖3所示，當(dāng)C1上的電壓逐步升高到Vh，CP1檢測出電壓達(dá)到單片機(jī)高電平輸入門檻電壓時(shí)，將定時(shí)器計(jì)數(shù)值捕獲，從而測出從開始充電到CP1轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)間Tp。

再次將PC0，PC1，CP1都設(shè)為低電平輸出，使C1完全放電。

隨后將PC0，CP1設(shè)置為輸人狀態(tài)，PC1設(shè)為高電平輸出，通過Rt電阻對C1充電，過程同上，得到時(shí)間Tt。

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