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基于MSP430单片机的温度测量实验设计

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来源: 作者: 2018-10-26 13:24:53

基于MSP430单片机的温度测量实验设计

导读:

介绍了一种基于MSP430单片机的测温实验,用此实验可代替教学中传统的热敏电阻结合电流表的测温实验。该实验采用热敏电阻和斜率A/D转换来测量温度,并由液晶显示屏显示出来。通过该实验可以使学生更好的掌握传感器、单片机、集成电路以及计算机语言等现代科学技术。

随着时代的发展,科学技术也不断进步,新的科学技术在各个领域里广泛应用。高等教育是培养高水平人才的重要途径,但目前某些教学内容还比较落后,并没有跟上现代科技的发展。在高等教育的课程中引入更多的现代技术,有利于对人才的培养。本文介绍一种应用MSP4 30单片机测量温度的方法,来代替传统教学中相对落后的热敏电阻结合电流表的实验方法。  1 温度测量部分  用于测量温度的温度敏感元件有很多种,比如热电偶、热敏电阻、集成温度传感器、数字温度传感器等等。本系统采用的是热敏电阻。热敏电阻由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成。与一般常用的金属电阻相比,它有较大的电阻温度系数,可以获得较高的温度分辨率。不同材料制成的热敏电阻适用的测温范围不同,如CuO和MnO2制成的热敏电阻适用于-70~120℃,适于测量体温。温度是模拟量,要把被测的模拟量转换成数字量,以供单片机处理。为了节约成本,可以通过斜率A/D转换来实现模数转换。斜率A/D转换是利用外接电容的充电和放电来实现的。电路连接如图1所示。图1 电阻测量示意图  应用MSP430的比较器(Comparator_A)和定时器(Timer_A),可以测量热敏电阻的阻值。根据阻值和温度的对应关系可以得出待测的温度,实现A/D转换。将Comparator_A的CA0端接外部信号,CA1端接内部参考电压mer_A工作在捕获模式,下降沿捕获,通过CCI1B捕获CAOUT.先使P1.2端口输出高电平,通过Rref给电容C6充电。充电完毕时,CA0端电压高于CA1端电压,CAOUT输出1.读Timer_A的计数值t0,t0=TAR.然后再使P1.2端口输出低电平,电容C6通过Rref放电,当CA0端电压降至0.25Vcc时,Comparator_A输出翻转,CAOUT输出0,Timer_A通过CCI1B捕获到下降沿,触发定时器中断,读出捕获值CCR1,t1=CCR1.C6通过Rref放电到0.25Vcc的时间time_ref=t1-t0.再对热敏电阻Rsens充电和放电,同样测出C6通过Rsens放电到0.25Vcc的时间time_sens.由下面的公式可以计算出热敏电阻(Rsens)的阻值。    2 温度显示部分

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