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一款單片機(jī)熱敏電阻溫度測(cè)量系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2014-12-15 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】測(cè)量溫度的電路設(shè)計(jì)一般采用熱敏電阻做為傳感器,測(cè)量的方法也分為兩大類(lèi),分別是R—V 轉(zhuǎn)換電壓測(cè)量法和R—F 轉(zhuǎn)換頻率測(cè)量法。但是這兩種電路設(shè)計(jì)存在很大的弊端,例如電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本較高、元器件的應(yīng)用不當(dāng)影響測(cè)量精度。

本文論述一種類(lèi)R—F 轉(zhuǎn)換頻率的測(cè)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(lái)捕獲多諧振蕩器輸出信號(hào)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。

MSP430單片機(jī)計(jì)數(shù)法測(cè)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(cè)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)電路如圖所示。

一款單片機(jī)熱門(mén)電阻溫度測(cè)量系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)
由上述測(cè)量原理可知,誤差主要來(lái)源為:R1、R2精度,單片機(jī)的定時(shí)器和電容器的精度以及穩(wěn)定度。這里選用高精度(士O.001%)、溫度系數(shù)小于土O.3×10-6/℃的精密金屬箔電阻器。因此當(dāng)選用高精度、高穩(wěn)定度的電容器,且單片機(jī)的工作頻率足夠高,就可以得到較好的測(cè)溫精度。

由測(cè)量原理知:被測(cè)電阻的阻值越大,測(cè)量誤差越小。筆者已應(yīng)用該方法設(shè)計(jì)出一款溫度計(jì),測(cè)量范圍為一10~80℃,分辨率達(dá)到O.01℃,誤差在O.3℃ 以?xún)?nèi)。該設(shè)計(jì)充分利用了MSP430單片機(jī)的捕獲功能和低功耗功能,使得電路功耗低、電路簡(jiǎn)潔、價(jià)格低廉、精度高。

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