以MSP430F149為核心的溫度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)
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在該設(shè)計(jì)中，主要采用由美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的16位單片機(jī)——MSP430F149，它具有運(yùn)行速度快、處理能力強(qiáng)、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，其工作時(shí)的電壓為1．8～3．6 V。內(nèi)部的CPU在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)發(fā)出正交精簡(jiǎn)的指令集，通過(guò)寄存器可實(shí)現(xiàn)各種各樣的運(yùn)算，且具備一些中斷源，可隨意嵌套。如果系統(tǒng)處于省電狀態(tài)，用于中斷的請(qǐng)求和喚醒僅需要6μs。
此外，MSP430F149還有很多片上外圍模塊，以12位A／D轉(zhuǎn)換器為例，具備內(nèi)部參考源，可保持采樣進(jìn)行并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描等功能；在16位定時(shí)器TimerA中，共有四種工作模式，可以在實(shí)現(xiàn)多個(gè)捕獲功能時(shí)發(fā)揮外部比較的功能；其中48個(gè)I／O口具備獨(dú)立編程的能力，兩個(gè)串行接口可實(shí)現(xiàn)USART0和USART1之間的通信；另外，在FLASH存儲(chǔ)器中，最高存儲(chǔ)容量約為60KB，可完成近10萬(wàn)次擦寫。
2．1 溫度測(cè)量系統(tǒng)硬件模塊的組成
此系統(tǒng)硬件模塊由數(shù)據(jù)采集單元、通信接口單元和鍵盤顯示單元三個(gè)部分組成。
2．2 溫度測(cè)量系統(tǒng)硬件模塊的工作原理
2．2．1 數(shù)據(jù)采集
在此沒(méi)計(jì)中，橋式電路由Pt100傳感器和電阻組成，能把Pt100由于溫度變化而產(chǎn)生的阻值變化，轉(zhuǎn)化為電壓變化，并輸入到運(yùn)算放大器中，當(dāng)信號(hào)被放大后，再進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。由于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的條件較惡劣，而測(cè)量過(guò)程中的精度要求較高，因此一部分已經(jīng)放大的信號(hào)，可采取電壓與頻率之間的轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換，再將這種方法測(cè)量的數(shù)據(jù)輸入到ROM表中，對(duì)MSP430F149中的A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果實(shí)行線性補(bǔ)償。
在橋式電路甲，導(dǎo)線電阻的連接可能產(chǎn)生測(cè)量誤差，為了避免這種情況，可采取三線連接法。此外橋式測(cè)溫電路中的電壓波動(dòng)現(xiàn)象，可能造成測(cè)量結(jié)果的誤差，因此應(yīng)采取+10V基準(zhǔn)電壓實(shí)現(xiàn)電橋電路的供電工作，以此加強(qiáng)對(duì)電橋電路中的電壓波動(dòng)限制。電橋電路如圖2所示。
評(píng)論