發布日期：2022-07-15 點擊率：26
Brian Merritt
本文講述一種使用MSP430x3xx微控制器定時器端口模塊中的斜率ADC功能的數字溫度計。這篇文章可作為一個參考,介紹如何將阻性傳感器和參考電阻與定時器模塊相連。所有的MSP430x3xx器件均含有定時器端口模塊,在實際應用中該模塊可以連接多個阻性傳感器和參考電阻,而閑置的引腳則可用作獨立輸出。總體說來,MSP430還具有以下主要特點:
MSP430超低功耗微控制器簡介
MSP430是一種16位RISC微控制器,具有先進的時鐘和設計特性以及高度正交指令結構,因而處理內核功能強大并且非常靈活。這些特性使得MSP430在一般的3V系統中,工作模式下電流只有400μA,待機模式下僅有2μA,而待機時最多只要6秒就可以進入完全同步工作狀態。MSP430系列內的其他器件還含有多種形式外圍模塊組合結構,可提高系統的集成度。圖1是MSP430x32x的結構框圖。
硬件連接
硬件連接電路包括一個簡單的熱敏電阻(Radio Shack #271-110)、一個10kΩ參考電阻和一個0.1μF電容,這些元件都直接連到MSP430上,如圖2所示,如果要顯示測量的讀數還可以接一個LCD顯示器。
該電路測量時先將電容充電到約Vcc時,再通過參考電阻放電,同時計算該過程內部時鐘周期的次數直到CIN輸入變低。然后電容再次充電到接近Vcc,并通過熱敏電阻放電,同時記下所需的內部時鐘周期數。通過將熱敏電阻放電所需的時鐘周期數和已知阻值的參考電阻放電所用周期數的比值乘以參考電阻的阻值,就能確定熱敏電阻的阻值。利用軟件程序計算出熱敏電阻的具體數值,它對應一個不同的溫度,將此溫度轉化為華氏溫度后就可顯示到LCD上。盡管測量讀數始終都在顯示,但MSP430大部分時間處于第3類低功耗模式(LPM3),所以這些時間可用于做其他測量、與別的元件通信或者進行計算。
溫度測量中使用的三種元件可直接與Texas Instruments MSP430開發工具板(STK)或評估工具板(EVK)相連,其他連接包括LCD所需的電路在STK和EVK板上都已經有了。STK和EVK板上還帶有基于MSP430x325器件的指令代碼,這些代碼經過精簡完全可以裝入512字節RAM存儲器中,另外利用板上的接口還可以通過PC的串行口將代碼調入RAM中。
定時器端口特性
定時器端口模塊可支持多種熱敏電阻與參考電阻配置結構。如果要在同一溫度范圍內做幾個測量,可用幾個熱敏電阻而只需一個參考電阻。如果測量范圍相差太遠,傳感器則要用不同的參考電阻(圖3)。任何未用的引腳都可作為數字輸出腳。定時器端口模塊還有兩個8位計數器,可以級連形成一個16位計數器,這些計數器在定時器端口未使用時也可作其他用途。
小結
MSP430x3xx微控制器上的定時器端口是一種多用途模塊,它支持多種阻性傳感器與參考電阻的組合形式,這些元器件可以直接接到定時器端口組成一個硬件連接很少的完整傳感系統。這種將定時器端口模塊、16位CPU以及超低功率結合在一起的設計,可以為用戶提供極高的MIPS/W特性。
