基于MSP430的溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

溫度的測量和控制在日常生活、生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用愈來愈廣，在各類民用控制、工業(yè)控制以及航空航天技術(shù)方面，也有所體現(xiàn)。比如在很多工作場合，元器件工作溫度指標(biāo)達(dá)不到工業(yè)級(jí)或普軍級(jí)溫度要求，為了滿足此要求，論文提出了基于MSP430單片機(jī)，運(yùn)用LM35溫度傳感器開發(fā)的溫控系統(tǒng)，系統(tǒng)具有體積小、低功耗、可靠性高、低成本的特點(diǎn)。
　　1 低功耗溫控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
　　溫控電路由傳感器電路、信號(hào)調(diào)理電路、A／D采樣電路、單片機(jī)系統(tǒng)、輸出控制電路、溫度調(diào)節(jié)電路構(gòu)成。電路基本工作原理：傳感器電路將感受到的溫度信號(hào)以電壓形式輸出到信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)經(jīng)過調(diào)理后輸入到A／D采樣電路，由A／D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量值送給單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)的溫度要求判斷溫度調(diào)節(jié)電路是否投入工作。文中設(shè)計(jì)時(shí)以0℃為判別依據(jù)，當(dāng)溫度量值低于或等于0℃時(shí)，溫度調(diào)節(jié)電路進(jìn)行加溫通。當(dāng)溫度量值高于0℃時(shí)，電路停止工作。
　　
　　2 低功耗溫控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
　　2．1 傳感器電路設(shè)計(jì)
　　2．1．1 溫度傳感器的選擇
　　LM35是National Semiconductor所生產(chǎn)的溫度傳感器，它具有很高的工作精度和較寬的線性工作范圍，LM35比按絕對(duì)溫標(biāo)校準(zhǔn)的線性溫度傳感器優(yōu)越行較好。因而，從使用角度來說，LM35無需外部校準(zhǔn)或微調(diào)，可以提供±1／4℃的常用溫度精度。
　　1）工作電壓：直流4～30 V；
　　2）工作電流：小于133μA；
　　3）輸出電壓：-1．0～+6 V；
　　4）輸出阻抗：1 mA負(fù)載時(shí)0．1 Ω；
　　5）精度：0．5℃精度（在+25℃時(shí)）；
　　6）漏泄電流：低功耗，小于60μA；
　　7）比例因數(shù)：線性+10．0 mV／℃；
　　8）非線性值：±1／4℃；
　　9）校準(zhǔn)方式：直接用攝氏溫度校準(zhǔn)；
　　10）封裝：密封TO-46晶體管封裝或塑料T0～92晶體管封裝；
　　11）使用溫度范圍：-55～+150℃額定范圍。
　　2．1．2 傳感器電路設(shè)計(jì)
　　傳感器電路采用核心部件是LM35AH，電路如圖2所示，電壓輸出采用差動(dòng)信號(hào)方式，由2、3引腳直接輸出，電阻R為18 kΩ普通電阻，D1、D2為1N4148。