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以MSP430F149為核心的溫度檢測儀的設計
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時(shí)間：2012-04-27
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2 溫度測量系統的硬件模塊
在該設計中，主要采用由美國德州儀器公司生產(chǎn)的16位單片機——MSP430F149，它具有運行速度快、處理能力強、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，其工作時(shí)的電壓為1．8～3．6 V。內部的CPU在運行過(guò)程中，會(huì )發(fā)出正交精簡(jiǎn)的指令集，通過(guò)寄存器可實(shí)現各種各樣的運算，且具備一些中斷源，可隨意嵌套。如果系統處于省電狀態(tài)，用于中斷的請求和喚醒僅需要6μs。
此外，MSP430F149還有很多片上外圍模塊，以12位A／D轉換器為例，具備內部參考源，可保持采樣進(jìn)行并實(shí)現自動(dòng)掃描等功能；在16位定時(shí)器TimerA中，共有四種工作模式，可以在實(shí)現多個(gè)捕獲功能時(shí)發(fā)揮外部比較的功能；其中48個(gè)I／O口具備獨立編程的能力，兩個(gè)串行接口可實(shí)現USART0和USART1之間的通信；另外，在FLASH存儲器中，最高存儲容量約為60KB，可完成近10萬(wàn)次擦寫(xiě)。
2．1 溫度測量系統硬件模塊的組成
此系統硬件模塊由數據采集單元、通信接口單元和鍵盤(pán)顯示單元三個(gè)部分組成。
2．2 溫度測量系統硬件模塊的工作原理
2．2．1 數據采集
在此沒(méi)計中，橋式電路由Pt100傳感器和電阻組成，能把Pt100由于溫度變化而產(chǎn)生的阻值變化，轉化為電壓變化，并輸入到運算放大器中，當信號被放大后，再進(jìn)行A／D轉換。由于現場(chǎng)應用的條件較惡劣，而測量過(guò)程中的精度要求較高，因此一部分已經(jīng)放大的信號，可采取電壓與頻率之間的轉換技術(shù)實(shí)現A／D轉換，再將這種方法測量的數據輸入到ROM表中，對MSP430F149中的A／D轉換結果實(shí)行線(xiàn)性補償。
在橋式電路甲，導線(xiàn)電阻的連接可能產(chǎn)生測量誤差，為了避免這種情況，可采取三線(xiàn)連接法。此外橋式測溫電路中的電壓波動(dòng)現象，可能造成測量結果的誤差，因此應采取+10V基準電壓實(shí)現電橋電路的供電工作，以此加強對電橋電路中的電壓波動(dòng)限制。電橋電路如圖2所示。 
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