MSP430单片机热敏电阻温度测量系统电路设计

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。

MSP430  单片机计数法测温原理

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。

 

MSP430单片机热敏电阻温度测量系统电路设计
  由上述测量原理可知,误差主要来源为:R1、R2精度,单片机的定时器和电容器的精度以及稳定度。这里选用高精度(士O.001%)、温度系数小于土 O.3×10-6/℃的精密金属箔电阻器。因此当选用高精度、高稳定度的电容器,且单片机的工作频率足够高,就可以得到较好的测温精度。

由测量原理知:被测电阻的阻值越大,测量误差越小。笔者已应用该方法设计出一款温度计,测量范围为一10~80℃,分辨率达到O.01℃,误差在O.3℃ 以内。该设计充分利用了MSP430单片机的捕获功能和低功耗功能,使得电路功耗低、电路简洁、价格低廉、精度高。

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