基于MSP430單片機的多路無線溫度檢測系統
加入技術交流群
2．2 溫度采集電路
為了使整個系統的功耗更低，采用低功耗的熱敏電阻NTC100和MSP430149內部自帶的12位A／D轉換器實現溫度的采集功能。其理論分析與計算電阻值和溫度變化之間的關系。
式中：RT為溫度T(單位：K)時的NTC熱敏電阻阻值；RN為額定溫度TN(單位：K)時的NTC熱敏電阻阻值；T為規定溫度(單位：K)；B為NTC熱敏電阻的材料常數，又叫熱敏指數。
常溫環境中，溫度為28℃，換算成開氏溫度為273．15+28=301．15 K。通過多次測28℃及30℃環境下的數據，如表1所示，取平均值，盡量減小誤差，算得B值。本文引用地址：http://www.104case.com/article/172948.htm
通過式(1)可得，將T，TN都轉化成開爾文溫度進行計算得B=4 064．34。經過比較發現，求得的阻值與測得的阻值很相近。
圖4為溫度采集模塊，其中R1為熱敏電阻，R3為200 kΩ電阻，R2為0～20 kΩ的可調電阻，用來調整溫度計的準確性。U0為檢測到的電壓，將U0接到單片機管腳，通過A／D轉換，將得到的電壓值轉換成溫度值，在LCD上顯示出來。
2．3 顯示模塊
本次設計采用自制的16位段碼液晶進行顯示。利用液晶驅動IC(HT1621)以及配套的液晶LCD玻璃片，自制16位段碼液晶。另外，驅動IC上裝有兩種頻率的蜂鳴驅動電路，可以實現報警功能。
2．4 串口通信模塊
在溫度采集過程中，由于系統隨時需要將采集到的溫度數值通過PC機上的VC界面進行顯示，因此需要在PC機和單片機之間進行相互通信。由于PC機的RS 232電平與單片機的TTL電平不同，因此用MAX3232芯片實現電平的相互轉換，這樣就可以實現單片機與PC機之間的相互通信。
3 軟件設計
系統的軟件設計采用模塊化設計方法。下位機利用定時中斷發送溫度數據，利用端口中斷設置溫度報警的上下限，其他時間處于低功耗模式3的狀態下，這樣可以大大降低功耗。上位機利用接收中斷接收數據，并且利用MAX3232與PC機通信。
NTC熱敏電阻的主要缺點是熱電特性的非線性現象嚴重，本次設計采用查表法對NTC熱敏電阻進行線性化。線性插值法軟件流程如圖5所示。
圖5中，0，R1，R2，…，RK是曲線上橫坐標取值；0，T1，T2，…，TK是其對應的縱坐標。K的取值可根據所需溫度精度確定。溫度T的表達式為：
評論