MSP430单片机热敏电阻温度测量电路 - LTE测试电路图设计集锦 —电路图天天读（66）

　　TOP10 MSP430单片机热敏电阻温度测量系统电路

　　通信模块

　　测试仪通过RS485工业总线与PC 机进行通信，其硬件接口电路如图5所示。

　　经实验测试，该环境参数测试仪温度测量显示精度可以达到0.1℃，湿度精确到0.1%，照度可以精确到11x。由于主要器件均为I2C 数字接口，故本测试仪还有结构简单、易维护、可扩展性强等特点，具有很高的实用价值；另外，独特的双电源供电方式更扩展了它的适用范围。

　　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。

　　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。

　　AT89S52单片机超声波测距系统电路设计

　　超声波是一种频率在20KHz 以上的机械波，在空气中的传播速度约为340 m／s（20°C时）。超声波可由超声波传感器产生，常用的超声波传感器两大类：一类是采用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波，目前较为常用的是压电式超声波传感器。由于超声波具有易于定向发射，方向性好，强度好控制，对色彩、光照度不敏感，反射率高等特点，因此被广泛应用于无损探伤，距离测量、距离开关、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。

　　本设计的整体框图如图所示，主要由超声波发射，超声波接收与信号转换，按键显示电路与温度传感器电路组成。超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差T，然后求出距离 S=CT／2，式中的C 为超声波波速。在常温下，空气中的声速约为340m／s。由于超声波也是一种声波，其传播速度C与温度有关，在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。因本系统测距精度要求很高，所以通过对温度的检测对超声波的传播速度加以校正。超声波传播速度确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距系统的基本原理。

　　超声波信号的发射与接收电路

　　发射部分电路如图3所示，主要由脉冲调制信号产生电路，隔离电路以及驱动电路组成，用来为超声波传感器提供发送信号。脉冲调制信号产生电路中通过单片机对555定的复位（RESET）端的控制，使555定时器分时工作从而生产生脉冲频率为40KHz，周期为30ms 的脉冲调制信号，信号波形如图2所示，本设计中一个周期内发送10个脉冲信号。隔离电路主要是由两个与非门组成，对输出级与脉冲产生电路之间进行隔离。输出级由两个通用型集成运放TL084CN 组成，由于超声波传感器的发射距离与其两端所加的电压成正比，因此要求电路要产生足够大的驱动电压，其基本原理就是一个比较电路，当输入信号大于2．5V 时，运放A 的输出电压VA=+12V，运放B 的输出电压VB=-12V，当输入信号2．5V 时，运放A 的输出电压VA=“-12V”，运放B 的输出电压VB=+12V，所以在超声传感器两端得到两个极性完全相反的对称波形， 即VB=-VA ， 所以加在超声波传感器两端的电压V=VA-VB=2VA，其两端的电压可达到24V，从而保证超声波能够发送较远的距离，提高了测量量程。