以MSP430F149為核心的溫度檢測儀的硬件模塊和軟件設計
2 溫度測量系統的硬件模塊
在該設計中,主要采用由美國德州儀器公司生產的16位單片機——MSP430F149,它具有運行速度快、處理能力強、功耗低的優點,其工作時的電壓為1.8~3.6 V。內部的CPU在運行過程中,會發出正交精簡的指令集,通過寄存器可實現各種各樣的運算,且具備一些中斷源,可隨意嵌套。如果系統處于省電狀態,用于中斷的請求和喚醒僅需要6μs。
此外,MSP430F149還有很多片上外圍模塊,以12位A/D轉換器為例,具備內部參考源,可保持采樣進行并實現自動掃描等功能;在16位定時器TimerA中,共有四種工作模式,可以在實現多個捕獲功能時發揮外部比較的功能;其中48個I/O口具備獨立編程的能力,兩個串行接口可實現USART0和USART1之間的通信;另外,在FLASH存儲器中,最高存儲容量約為60KB,可完成近10萬次擦寫。
2.1 溫度測量系統硬件模塊的組成
此系統硬件模塊由數據采集單元、通信接口單元和鍵盤顯示單元三個部分組成。
2.2 溫度測量系統硬件模塊的工作原理
2.2.1 數據采集
在此沒計中,橋式電路由Pt100傳感器和電阻組成,能把Pt100由于溫度變化而產生的阻值變化,轉化為電壓變化,并輸入到運算放大器中,當信號被放大后,再進行A/D轉換。由于現場應用的條件較惡劣,而測量過程中的精度要求較高,因此一部分已經放大的信號,可采取電壓與頻率之間的轉換技術實現A/D轉換,再將這種方法測量的數據輸入到ROM表中,對MSP430F149中的A/D轉換結果實行線性補償。
在橋式電路甲,導線電阻的連接可能產生測量誤差,為了避免這種情況,可采取三線連接法。此外橋式測溫電路中的電壓波動現象,可能造成測量結果的誤差,因此應采取+10V基準電壓實現電橋電路的供電工作,以此加強對電橋電路中的電壓波動限制。電橋電路如圖2所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/160734.htm
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