CSR中的磁鐵溫度測控系統的設計
在橋式測溫電路中為了消除連接導線(xiàn)電阻引起的測量誤差,PT100采用了三線(xiàn)直接法。橋電壓的波動(dòng)也會(huì )給溫度測量帶來(lái)較大的誤差,故采用10V的基準電壓對電橋電路供電,限制其電壓波動(dòng)。
采樣電路原理圖如圖3所示
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/163654.htm
2.2通信單元
在HIRFL-CSR的控制系統中,采用RS485總線(xiàn)結合一些嵌入式模塊構成主要的前端控制服務(wù)器。我們所設計的基于MSP430F449的溫度采集控制器可直連于全雙工RS485總線(xiàn),經(jīng)過(guò)嵌入式網(wǎng)關(guān)Atmega128接入以太網(wǎng)中,根據加速器控制的需求,寫(xiě)入相應的支持TCP/IP協(xié)議的應用程序,用戶(hù)就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )瀏覽器或組件進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)。MSP430F449 具有2路獨立的串行通訊接口,采用USART0通過(guò)RS―485收發(fā)器MAX485使其與上位機之間進(jìn)行數據傳輸。數據通訊方式為4線(xiàn),全雙工,波特率為57600bps,由單片機的P4口控制其數據的接受與發(fā)送。
2.3 顯示、鍵盤(pán)單元
MSP430F449自帶液晶驅動(dòng),有40個(gè)液晶驅動(dòng)管腳,設計中采用2MUX驅動(dòng)方式,使用兩個(gè)引腳作為液晶的公共端COM0,COM1,每?jì)啥涡枰灰_驅動(dòng),可驅動(dòng)8位LCD數碼顯示。
鍵盤(pán)接口采用行列掃描的方法實(shí)現,MSP430F449的P2口接鍵盤(pán),在系統工作時(shí),MCU要不斷地查詢(xún)有沒(méi)有按鍵被按下,這使其工作效率很低,在設計時(shí)使用I/O口中斷方式實(shí)現鍵盤(pán)輸入,大大提高了MCU的效率,而MSP430F449的P2口可用于對外部事件的中斷處理,正好適應了這一工作要求。
3 軟件設計
MSP430系列是一種具有集成度高、功能豐富、功耗低等技術(shù)特點(diǎn)的16位單片機,它可用C語(yǔ)言來(lái)完成程序設計,大大提高了開(kāi)發(fā)調試的工作效率;同時(shí)用C語(yǔ)言所產(chǎn)生的文檔資料也容易理解,便于移植;適用于MSP430系列的C語(yǔ)言,與標準C語(yǔ)言兼容程度高。
在系統的軟件設計中,采用模塊化設計方法,使得程序結構清晰,便于今后進(jìn)一步擴展系統的功能。其模塊程序由主程序、鍵盤(pán)處理模塊、顯示模塊、通信模塊、A/D轉換模塊等組成。上電后程序進(jìn)行初始化,完成后進(jìn)入巡回模式等待中斷事件的到來(lái),當有中斷事件發(fā)生時(shí),判斷中斷源并進(jìn)入相應的中斷服務(wù)字程序中。
4 結束語(yǔ)
本設計采用穩定性好、準確度高的Pt100作為測溫元件。微控制器采用MSP430系列單片機,硬件電路采用模塊化的設計方法,并采用嵌入式技術(shù),使得外圍電路簡(jiǎn)潔、可靠,可根據實(shí)際需要擴展系統的控制功能。目前該控制器在實(shí)際運行中取得了較好的測溫效果。
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