一種基于MSP430的超低功耗電子溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)工作時(shí)首先令MSP430接Rref的口置位，然后輸出高電平Vcc并通過標(biāo)準(zhǔn)電阻對(duì)電容定時(shí)充電，定時(shí)時(shí)間到后，端口復(fù)位，使電容放電，放電過程一直持續(xù)到電容上的電壓降到充電端口為“0”電平的上限為止，截止時(shí)刻由Timer_a內(nèi)部的捕捉器通過捕捉入口CA0準(zhǔn)確地捕捉。這一段放電時(shí)間可標(biāo)記為Tref。然后，對(duì)P2.1施以同樣的操作，以獲得電容通過被測(cè)電阻放電的時(shí)間Tsens。最后比較Tref和Tsens，并由下式計(jì)算出被測(cè)電阻值：

　　Rsens=RrefTmeas／Tref

　　式中，Rsens為被測(cè)熱敏電阻，Tsens為被測(cè)組件放電時(shí)間，Tref為參考組件放電時(shí)間，Rref為參考精密電阻。

　　由上式可以看出，只要電壓和電容的值在測(cè)量中保持穩(wěn)定，電壓和電容的具體取值便不再重要，這是因?yàn)樵诒壤郎y(cè)量原理中，這些因素在計(jì)算過程中已被消除。因此，盡管儀表的供電電池的電壓具有離散性，并且該電壓會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸減小，但是，由于被測(cè)電阻值的測(cè)量與電源電壓值的大小毫無關(guān)系，所以該測(cè)量方法具有電源電壓自補(bǔ)償特性。

　　3.2 LCD液晶驅(qū)動(dòng)顯示電路

　　LCD顯示電路可采用HT1621驅(qū)動(dòng)，HT1621是128點(diǎn)內(nèi)存映象和多功能的LCD驅(qū)動(dòng)器。HT1621的軟件配置特性使它適用于多種LCD應(yīng)用場(chǎng)合，包括LCD模塊和顯示子系統(tǒng)。用于連接主控制器和HT1621的管腳只有4或5條。此外，HT1621還有一個(gè)節(jié)電命令用于降低系統(tǒng)功耗。

　　用此LCD液晶驅(qū)動(dòng)器可驅(qū)動(dòng)4路公共端、1／3偏壓比的4位液晶板。此驅(qū)動(dòng)電路還具有待機(jī)功能。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式后，驅(qū)動(dòng)芯片和液晶板的總耗電量小于1μA(幾乎為零)。

4軟件設(shè)計(jì)

　　4.1 電源管理軟件的低功耗設(shè)計(jì)

　　要想最大效率地利用電池的能量，延長(zhǎng)便攜式儀表的電池使用壽命，除了選擇低電壓低功耗器件為硬件基礎(chǔ)外，還必須編制具有靈活的電源管理軟件，具體措施如下：

　　(1)由于微處理器內(nèi)部的基本模塊都有各自的電源開關(guān)，只有在使用時(shí)才打開。因此，進(jìn)行溫度采樣時(shí)，可通過軟件啟動(dòng)定時(shí)器Timer_a，開始捕獲；采樣結(jié)束時(shí)，再通過軟件關(guān)閉定時(shí)器，禁止捕獲；

　　(2)由于溫度屬時(shí)慢變參數(shù)，因此，溫度的采集應(yīng)采用定時(shí)中斷方式。即在CPU初始化后立即進(jìn)入低功耗模式，等待中斷。定時(shí)器中斷將再次喚醒CPU進(jìn)行溫度采集和數(shù)據(jù)處理，并將此時(shí)的溫度值存人Flash Ram中，處理完畢后，CPU再次進(jìn)入低功耗模式；

　　(3)對(duì)CPU狀態(tài)進(jìn)行智能化管理。MSP430單片機(jī)具有LMPO～LMP4等5種低功耗模式(LMP的序號(hào)越高，該模式下的功耗越低)。不采集溫度時(shí)，可使CPU處于低功耗模式LMP3(V為3 V，f為32768 Hz)，該模式下的工作電流小于2μA。從低功耗模式到工作模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于6μs。

　　(4)為了降低電流消耗，可在溫度檢測(cè)電路里用3根I／O口線．并使其平時(shí)均處于高阻態(tài)，而在數(shù)據(jù)采集過程中，再通過CPU將相應(yīng)的口線切換到輸出狀態(tài)。

　　4.2軟件程序