基于msp430f149高精度測溫裝置及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種溫度測量方法和裝置，特別涉及一種基于MSP430F149的高精度測溫及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是國際單位制里七個(gè)基本物理量之一。無論是在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)研究、國防和人們的日常生活的各個(gè)方面中，溫度測量和控制都成為極為重要的課題。在工農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究、國防科技等領(lǐng)域中，溫度控制精度是尤為重要的，其中溫度測量正是溫度控制的外在表現(xiàn)。在測溫領(lǐng)域中對溫度的測量一般都會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷﹄娮璧臏y量，所以對電阻的精密測量顯得尤為重要。溫度測量的準(zhǔn)確性主要是由測溫電路的準(zhǔn)確性來決定的，其中測溫電路、激勵(lì)電源以及采樣電路是決定測溫電路的準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。
[0003]基于阻值比較法的測溫電路具有測溫范圍大、準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種比較理想的測溫方法，在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于鉬電阻受到自身誤差、電阻測量的系統(tǒng)誤差和環(huán)境溫度、引線等影響，溫度測量精度不能達(dá)到很高，使用時(shí)會(huì)受到一定的限制。因此，研究基于阻值比較法的高精度測溫方法，對于提高測溫精度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一種基于MSP430F149的高精度測溫方法和裝置，目的是提供一種克服傳統(tǒng)阻值比較法的測溫方法受到的鉬電阻受到自身誤差、電阻測量的系統(tǒng)誤差和環(huán)境溫度、引線等影響，溫度測量精度不能達(dá)到很高，使用時(shí)會(huì)受到一定的限制，達(dá)到高精度測量的方法。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置是由單片機(jī)、電源驅(qū)動(dòng)、PtlOOO測溫電路、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、JTAG電路組成的；電源驅(qū)動(dòng)為單片機(jī)和PtlOOO測溫電路提供電源；Ptl000測溫電路與信號調(diào)理電路相連、信號調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)相連，將PtlOOO的阻值變化傳遞給單片機(jī)；晶振電路與單片機(jī)相連，為單片機(jī)提供時(shí)鐘；復(fù)位電路與單片機(jī)相連，為單片機(jī)提供復(fù)位；單片機(jī)與顯示電路相連，顯示當(dāng)前的溫度JTAG電路與單片機(jī)相連為單片機(jī)提供JTAG調(diào)試功能。
[0006]一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置是以PtlOOO鉬熱電阻作為溫度信號采集元件、AD7712作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MSP430F149單片機(jī)作為控制單元、LCD1602液晶作為顯示器件的溫度測量電路；在電路中將PtlOOO熱電阻和已知阻值的參考電阻串聯(lián)在一起，由5V電源進(jìn)行供電；熱電阻PtlOOO會(huì)感知溫度的變化并產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化，該電壓信號在經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7712轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號并由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行讀?。粏纹瑱C(jī)系統(tǒng)會(huì)把讀取到的數(shù)字信號進(jìn)行識別處理和校準(zhǔn)，并且換算成與溫度對應(yīng)的數(shù)字信號，傳遞給液晶顯示器由顯不器輸出溫度值。
[0007]—種基于MSP430F149的高精度測溫方法是:集成的A/D轉(zhuǎn)換器AD7712將獲取到的由溫度傳感器PtlOO所測量到的物理信號通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送入到單片機(jī)MSP430F149中進(jìn)行校準(zhǔn)，最后將校準(zhǔn)后的數(shù)字信號由液晶顯示器1602顯示出來，具體步驟是:
1、系統(tǒng)初始化，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘，初始化微處理外設(shè)，初始化外圍設(shè)備；
2、啟動(dòng)各功能模塊程序；
3、檢測溫度，并判斷是否完成測溫，若完成測溫，則結(jié)束程序；若沒有完成測溫，返回2，繼續(xù)。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
1、克服傳統(tǒng)阻值比較法的測溫方法受到的鉬電阻受到自身誤差、電阻測量的系統(tǒng)誤差和環(huán)境溫度、引線等影響，使得溫度測量能達(dá)到較高精度，減少使用的限制。
[0009]2、主控芯片采用低功耗的MSP430F149，測溫電路只在有操作請求的時(shí)候會(huì)從休眠模式中醒來執(zhí)行操作，在其他大部分時(shí)間中都處于低功耗模式，降低系統(tǒng)的功耗。
【附圖說明】
[0010]圖1為系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖；
圖2為系統(tǒng)軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
實(shí)施例1
結(jié)合圖1，圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。在本次基于阻值比較法的高精度測溫方法的設(shè)計(jì)中，所述的PtlOOO測溫電路采用PtlOOO鉬熱電阻作為溫度信號采集元件，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路采用AD7712作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的單片機(jī)采用MSP430F149單片機(jī)作為控制單元，所述的顯示電路采用LCD1602液晶作為顯示器件的溫度測量電路，在電路中將PtlOOO熱電阻和已知阻值的參考電阻串聯(lián)在一起，由5V電源進(jìn)行供電，熱電阻PtlOOO會(huì)感知溫度的變化并產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化，該電壓信號在經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7712轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號并由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行讀?。粏纹瑱C(jī)系統(tǒng)會(huì)把讀取到的數(shù)字信號進(jìn)行識別處理和校準(zhǔn)，并且換算成與溫度對應(yīng)的數(shù)字信號，傳遞給液晶顯示器由顯示器輸出溫度值。由于選用的芯片的功能的不同，該測溫電路可以分為電源驅(qū)動(dòng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、液晶顯示電路等各功能電路。
[0012]實(shí)施例2
結(jié)合圖2，圖2是系統(tǒng)軟件流程圖。本次設(shè)計(jì)中軟件的主要功能是:集成的A/D轉(zhuǎn)換器AD7712將獲取到的由溫度傳感器PtlOO所測量到的物理信號通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送入到單片機(jī)MSP430F149中進(jìn)行校準(zhǔn)，最后將校準(zhǔn)后的數(shù)字信號由液晶顯示器1602顯示出來。應(yīng)用模塊化編程的思想，將系統(tǒng)軟件分成主程序、數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序和數(shù)據(jù)顯示程序等幾部分，這樣就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)主程序是整個(gè)系統(tǒng)軟件中最重要的部分，它是用來管理測溫電路的所有能實(shí)現(xiàn)的功能。主程序是系統(tǒng)軟件的主體，它可以將其他子程序模塊有機(jī)地聯(lián)系在一起，構(gòu)成一個(gè)整體，在不同的操作請求時(shí)調(diào)用與之相對應(yīng)的子程序，完成功能的實(shí)現(xiàn)。對于數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、顯示等子程序來說，它們是用來完成與測溫有關(guān)的控制任務(wù)的，這些控制任務(wù)有溫度測量、A/D轉(zhuǎn)換、液晶顯示等。
[0013]具體步驟是:
1，系統(tǒng)初始化。初始化系統(tǒng)時(shí)鐘，初始化微處理外設(shè)，初始化外圍設(shè)備。
[0014]2，啟動(dòng)各功能模塊程序。
[0015]3，檢測溫度，并判斷是否完成測溫。若完成測溫，則結(jié)束程序；若沒有完成測溫，返回2，繼續(xù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:包括單片機(jī)、電源驅(qū)動(dòng)、PtlOOO測溫電路、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、JTAG電路組成；所述的PtlOOO測溫電路與信號調(diào)理電路相連、信號調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)相連，所述的晶振電路與單片機(jī)相連，所述的復(fù)位電路與單片機(jī)相連，所述的單片機(jī)與顯示電路相連，JTAG電路與單片機(jī)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:所述的PtlOOO測溫電路采用PtlOOO鉬熱電阻作為溫度信號采集元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:所述的A/D轉(zhuǎn)換電路采用AD7712作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:所述的單片機(jī)采用MSP430F149單片機(jī)作為控制單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:所述的顯示電路采用LCD1602液晶作為顯示器件的溫度測量電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:電路中PtlOOO熱電阻和已知阻值的參考電阻串聯(lián)在一起，由5V電源進(jìn)行供電，熱電阻PtlOOO會(huì)感知溫度的變化并產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化，該電壓信號在經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7712轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號并由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行讀取，單片機(jī)系統(tǒng)會(huì)把讀取到的數(shù)字信號進(jìn)行識別處理和校準(zhǔn)，并且換算成與溫度對應(yīng)的數(shù)字信號，傳遞給液晶顯示器由顯示器輸出溫度值。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置，其特征在于:一種基于MSP430F149的高精度測溫方法是:集成的A/D轉(zhuǎn)換器AD7712將獲取到的由溫度傳感器PtlOO所測量到的物理信號通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送入到單片機(jī)MSP430F149中進(jìn)行校準(zhǔn)，最后將校準(zhǔn)后的數(shù)字信號由液晶顯示器1602顯示出來，具體步驟是: . 1、系統(tǒng)初始化，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘，初始化微處理外設(shè)，初始化外圍設(shè)備； . 2、啟動(dòng)各功能模塊程序； . 3、檢測溫度，并判斷是否完成測溫，若完成測溫，則結(jié)束程序；若沒有完成測溫，返回.2，繼續(xù)。
【專利摘要】本發(fā)明的一種基于MSP430F149的高精度測溫裝置及其測量方法，是由單片機(jī)、電源驅(qū)動(dòng)、Pt1000測溫電路、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、JTAG電路組成的；一種基于MSP430F149的高精度測溫方法，具體是：集成的A/D轉(zhuǎn)換器AD7712將獲取到的由溫度傳感器Pt100所測量到的物理信號通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送入到單片機(jī)MSP430F149中進(jìn)行校準(zhǔn)，最后將校準(zhǔn)后的數(shù)字信號由液晶顯示器1602顯示出來。
【IPC分類】G01K7/20
【公開號】CN105486422
【申請?zhí)枴緾N201410470107
【發(fā)明人】李相武, 王瑛, 李忠喜
【申請人】哈爾濱恒譽(yù)名翔科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月16日