测量温度一般采用
热敏电阻做传感器,测量的方法有R—V转换电压测量法和R—F转换频率测量法。这两种方法的电路复杂且成本高,电路中很多元器件直接影响测量精度。本文论述一种类R—F转换频率的测量法,用NE555定时器和热敏电阻等器件构成振荡器,由MSP430
单片机的捕获功能来捕获多谐振荡器输出信号的高低电平并计数,热敏电阻Rt与捕获高低电平时的计数值的差值成正比关系。该方法电路简单、成本低,系统流程框图如图1所示。
1 负温热敏电阻
PT一25E2热敏电阻温度阻值变化曲线如图2所示。PSB型负温热敏电阻由Co、Mn、Ni等过渡金属元素的氧化物组成,经高温烧成半陶瓷,利用半导体毫微米的精密加工工艺,采用玻璃管封装,耐温性好,可靠性高,反应速度快且灵敏度高。它采用轴向型结构,便于安装,能承受更高温度,且玻璃封装耐高低温(一50~350℃)。
以NE555定时器为核心组成典型的多谐振荡器,把被测热敏电阻Rt作为定时元件之一接入电路中,NE555定时器输出引脚接MSP430单片机的P1.2脚(Timer_A:捕获、CCIlA输入引脚)。系统电路如图3所示。
捕获计数法的原理如图4所示。通过MSP430单片机TACTL寄存器给定时器A设置一个固定的时钟频率f和计数模式(本系统设为连续模式)。又知Timer A工作在连续计数模式时,TAR(16位)计数范围是0一FFFFH值。定时器A连续模式计数启动后,TAR的值开始从O—FFFFH一O—FFFFH……不断重复计数,直至软件控制其停止计数为止;同时设置TACCTL寄存器的CMx、CAP、CCIE位,在多谐振荡器输出方波的上升沿和下降沿都触发捕捉并中断。这样当每次沿到来,进入中断并捕获上升沿和下降沿时刻的值(如TACCRla、TACCRlb、TAC—CRlc、TACCRld……),然后用此次捕获的值减去上次捕获的值即可得高或低电平时间内的计数值NH、NL。例如:NH=TACCRlb一TACCRla、NL=TACCRlc一TACCRlb,代入式4、式5便可得出R的值,查表即得温度值。
MSP430F1X定时器初始化所涉及的寄存器配置如下:
基于MSP430单片机捕获中断测温程序流程如图5、图6所示,包括主程序流程、捕获中断和溢出中断流程。
捕获中断和溢出中断函数代码如下:
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