MSP430單片機的熱敏電阻溫度測量

摘要 傳統(tǒng)的數(shù)字式測量電阻的方法是先將電阻值轉換為電信號(如電壓)，再用A／D轉換器將其轉換為數(shù)字信號，因此電路復雜，費用高。本文介紹一種類R—F轉換頻率測量溫度的方法。直接把熱敏電阻Rt接到由RC構成的多諧振蕩器電路中，用MSP430單片機的捕獲功能來獲得多諧振蕩器輸出信號高低電平的脈寬并同時計數(shù)，則熱敏電阻Rt與捕獲高低電平時的計數(shù)值的差值成正比關系，查表可得溫度值。
關鍵詞 熱敏電阻 溫度測量 MSP430單片機捕獲中斷

測量溫度一般采用熱敏電阻做傳感器，測量的方法有R—V轉換電壓測量法和R—F轉換頻率測量法。這兩種方法的電路復雜且成本高，電路中很多元器件直接影響測量精度。本文論述一種類R—F轉換頻率的測量法，用NE555定時器和熱敏電阻等器件構成振蕩器，由MSP430單片機的捕獲功能來捕獲多諧振蕩器輸出信號的高低電平并計數(shù)，熱敏電阻Rt與捕獲高低電平時的計數(shù)值的差值成正比關系。該方法電路簡單、成本低，系統(tǒng)流程框圖如圖1所示。

1 負溫熱敏電阻
PT一25E2熱敏電阻溫度阻值變化曲線如圖2所示。PSB型負溫熱敏電阻由Co、Mn、Ni等過渡金屬元素的氧化物組成，經(jīng)高溫燒成半陶瓷，利用半導體毫微米的精密加工工藝，采用玻璃管封裝，耐溫性好，可靠性高，反應速度快且靈敏度高。它采用軸向型結構，便于安裝，能承受更高溫度，且玻璃封裝耐高低溫(一50～350℃)。

2 MSP430單片機計數(shù)法測溫原理
以NE555定時器為核心組成典型的多諧振蕩器，把被測熱敏電阻Rt作為定時元件之一接入電路中，NE555定時器輸出引腳接MSP430單片機的P1．2腳(Timer_A：捕獲、CCIlA輸入引腳)。系統(tǒng)電路如圖3所示。

由NE555工作原理可知，多諧振蕩器輸出信號(周期性矩形波)的高電平時間(1個周期內)為：

若控制MSP430單片機的定時器A計數(shù)時鐘的頻率設置為f，則捕獲到高電平時間內的計數(shù)值為NH，捕獲到低電平時間內的計數(shù)值為NL，所以有：