基于MSP430单片机及温度传感器的原油含水率测定仪
时间：2012-08-03 阅读：3298
系统设计方案
1、温度传感器的选择
一般情况下，在温度测量中所采用的传感器有：热电偶和热电阻两大类。本系统需测控3处的温度，由于热电偶需温度补偿，而热电阻不需要，从硬件成本和软件复杂程度考虑确定采用热电阻PT100。
2、MSP430单片机
MSP430系列单片机为低功耗16位的精简指令构架，在线可编程，将大量的外围模块整合到片内：片内DCO振荡器，看门狗定时器/通用目的定时器，Timer_A3（带3个捕获/比较寄存器和PWM输出的16位定时器），Timer_B7（带7个捕获/比较寄存器和PWM输出的16位定时器），I/O端口1、2（每一个有8个I/O端口，均具有中断功能）、I/O端口3、4、5、6（每一个有8个I/O端口，可以位操作），ADC12（8路12位A/D）,USART0和USART1,16位硬件乘法器等。
3、ICM7218A显示驱动芯片
本系统需26位数码管显示。为减少空间，少用器件，选用4片ICM7218A显示驱动器。
ICM7218A译码驱动芯片是8位静态LED驱动器，内含8×8位静态RAM，用于存放显示数据;有较强的位段驱动能力，能直接连接8只0.5英寸数码管。
系统总体组成结构及工作原理
如图1所示，整个系统由单片机主机系统、传感器信号处理电路、加热控制电路、冷却水控制电路、键盘、数码管显示和电源模块等组成。P1和P2.0、P2.1口作为系统的键盘线3、P4和P2.3～P2.7口作为系统的控制驱动线5和P2.2、P6.0～P6.3口作为系统的显示驱动线;测量信号通过P6.0～P6.3接至MCU。系统的电源模块产生+2.5V、+3.6V、+5V和+12V电压，分别为主机系统和传感器接口电路提供稳定的工作电压。
图1系统总体构成图
本系统通过温度传感器PT100进行冷凝水、蒸馏冷凝器、恒温稀释箱内的温度数据采集，经过放大处理模块进行高精度的测量。用户可以通过键盘选择加热工位和设定冷凝器内汽温的上限值;设定冷凝水和加热稀释箱的温度值;设定蒸馏时间;设定输入温度和电压的标定值等参数。仪器采用冷凝循环水系统，MPS430单片机通过控制制冷机组来控制循环水的温度在室温左右（约25℃）;原油一般在60℃时取样，MCU通过控制加热管使加热稀释箱的温度在60℃左右。油样在加热蒸馏前温度不高，为提高化验效率，蒸馏时先采用大功率加热，油样近100℃时切换小功率加热。加热蒸馏功率的调整通过控制加热管供电电压来实现，系统能显示加热管供电电压;显示定时时间;显示循环水温度的设定值和实际值;显示蒸馏冷凝器内温度;显示加热稀释箱内温度的设定值和实际值。