Курсовая работа: Проектування вимірювальної системи температури

Вісім зовнішніх і чотири внутрішніх аналогових сигнали вибираються як канал для перетворення аналоговим вхідним мультиплексором. Вхідний мультиплексор має тип break-before-make (розрив перед включенням), що зменшує інжекцію шумів від каналу до каналу, що виникає при перемиканні каналів. Вхідний мультиплексор також є Т-перемикачем, що мінімізує взаємозв'язок між каналами. Невибрані канали ізольовані від АЦП, а проміжний вузол підключений до аналогової землі (AVSS), тому паразитна ємність заземлюється, що допомагає усувати перехресні перешкоди.

АЦП використовує метод перерозподілу заряду. Коли входи внутрішньо перемикаються, перемикання може привести до перехідних процесів на вхідному сигналі. Ці перехідні процеси загасають і встановлюються до появи помилкового перетворення.

Відмінними рисами мікроконтролерів MSP430 є висока якість виготовлення, невелика кількість апаратних та програмних помилок та наднизьке енегроспоживання

Основні характеристики MSP430F149:

- об’єм Flash-пам’яті 60 Кбайт;

- об’єм оперативної пам’яті 2 Кбайт;

- напруга живлення 1.8 - 3.6 V;

- низьке споживання струму : 280 mk, 1MHz, 2.2 V, 2.5 mk, 4 kHz, 2.2V;

- п'ять режимів зниження споживання струму: LPM0-LPM4 (30 mk - 0.8 mk);

- повернення в робочий режим за 6 mk;

- 16-бітова RISC архітектура, час виконання інструкції - 125 nS;

- єдний 32 кГц керамічний резонатор, внутрішня системна частота - до 3.3 МГц;

- 16-бітовий таймер з 6 регістрами спостереження/порівняння;

- 16-бітовий таймер з 3 регістрами спостереження/порівняння;

- вбудований компаратор;

- 12 розрядний АЦП із джерелом опорної напруги;

- сторожовий таймер ( 16 біт );

- порти вводу-виводу : 32 ліній;

- два апаратних незалежних послідовних порта введення- виведення USART;

- послідовне програмування ( JTAG );

- корпус: 64 QFP.

Функціональна схема мікроконтролера MSP430F149 представлена на рисунку 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема підключення мікроконтролера MSP430F149

Перевагами їх є широко розвинута периферія, ідеально підходять для керуванням технологічними процесами.

До виводів XIN, XOUT мікроконтролера підключається кварцевий резонатор ZQ, який задає частоту роботи контролера. Таке підключення дозволяє дуже точно задати тактову частоту мікроконтролера (розсіювання

частот зазвичай становить не більше 0,01%). Такий рівень точності необхідний для організації інтерфейсу мікроконтролера з іншими пристроями. Номінали ємностей конденсаторів в даній схемі підключення визначаються виробником мікроконтролера для конкретної резонансної частоти кварца. При використанні малих ємностей тактові імпульси будуть мати кращу форму, оскільки при підключені дуже великої ємності це призведе до деградації форми імпульсів і мікроконтролер не буде запускатися. Запуск мікроконтролера повинен відбуватись лише тоді, коли встановилась необхідна напруга живлення. Для цього використовують вивід RESET (скидання мікроконтролера в початковий стан).

3.2 Вибір перетворювача рівня сигналу

Процес передачі між інформаційно - вимірювальною системою і персональним комп’ютером здійснюється за допомогою інтерфейсу RS - 485.