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MSCl21OY5的便携式高分辨率电子温度计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-02-13 10:26:59



2.2 液晶显示器
   
液晶显示器选用的是由深圳市拓普微科技开发有限公司研发的128×96的全图形点阵的液晶显示模块LM9033A。该液晶显示模块能产生四阶灰度的显示效果,此外还具有负向显示、显示视窗移动、图像移动、软件调节对比度等功能。模块采用TAB结构,最大外形尺寸为63.8 mm×47.4 mm×7.3 mm,提供串/并型接口模式,可满足用户对不同接口的需要。此模块的特点有:单电源3.3 V供电,低电压,超低功耗;内建升压电路;高对比度,FSTN型LCD屏;白色LED背光。
    LM9033A引脚名称及其功能如表2所列。

    LM9033A提供了串/并两种接口模式,为了节省单片机的引脚,使用了默认的4线SPI串行接口模式,它与MSC1210Y5的连接方式如图4所示。P1.3、P1.4、P1.6作为控制端口分别与CS、RST、RS连接,P1.7作为串行时钟输入引脚与DB6相连,P3.3作为串口与DB7相连。VDD、BLA接高电平3.3 V,RSS接地。

2.3 电 源
    因为设计的是便携式温度计,电源既要保持一定的供电时间,还要具有尽量小的体积。因此选用了1节3 V的普通充电电池。

3 软件设计
   
软件开发工具为Keil C,程序下载工具为MSC1210Y5的专用调试终端TI Downloader。软件主要包括两部分:温度ADC程序和液晶显示器程序。其中在温度ADc程序中采用了过采样和求均值的算法来进一步提高ADC的分辨率和SNR,以使得温度计能够更加精准并适应更多的测温环境,提高其抗干扰的能力。
3.1 求平均值
    通常情况下,由于存在各种干扰,往往降低了ADC转换结果的精度。人们经常采用低通滤波的方法对结果进行处理,如取多次转换结果的平均值作为转换的实际结果。对ADC测量数据求均值等价于一个降采样低通滤波器。求均值的样本数量越大,低通滤波器的选择性越强。MSC12lOY5提供了一个求和/移位寄存器,可以自动完成多次转换结果的平均,从而较少了软件的开销并减轻了CPU的负担。
3.2 温度ADC程序
    温度模/数转换部分首先配置ADC,允许进行自校准,然后进入温度的循环采样,最后通过串口传给主机。算法比较简单,如图5所示。

3.3 液晶显示器程序
   
液晶显示器程序较长,鉴于篇幅所限,在此不再赘述。


4 数据处理与分析
   
在不同的时间用该温度计对室温进行测量,每次测量20组数据,去掉2个最大值和2个最小值后,将剩余的16组数据取平均值,以手持式热棒温度计JM222作为参照,检验该温度计的精度。JM222的分辨率为O.1℃,准确度为±0.3℃。实验数据如表3所列。

    表3中的实验数据表明,该便携式电子温度计精度较高,完全满足常规环境下测量温度的需要,具有较高的实用价值。下一步的工作是降低该温度计的功耗和成本,并进一步提高其精度和可靠性。

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