ＤＳＰ的嵌入式温度测量系统

1万 · 2020-8-7 20:59

ＤＳＰ的嵌入式温度测量系统

为了实现嵌入式温度测量系统，提出了基于ＭＺＢＢ－２铂薄膜热敏与ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ控制芯片的嵌入式解决方案，
完成了该系统的硬件设计与软件设计。系统硬件组成包括ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ处理器、ＦＰＧＡ控制器、ＡＤＣ转换电路等部分，
其中ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ处理器是控制系统的核心，该芯片通过片上寄存器控制负责ＡＤＣ转换的控制工作，并且完成电阻数
据采集、温度计算，并且将温度测量结果由通信系统发送给控制系统。实验结果表明，温度测量精度达到设计要求，满足了实
时温度采集的要求，该方案运行稳定可靠，具有广泛的应用前景。

1万 · 2020-8-7 21:00

温度是日常生活中一个重要的物理量，是工农业生产
及科学实验中需要测量的重要参数［１－２］。在航空、航天领
域中，由于温度变化对设备可能产生影响，包括降低系统
的成像质量，影响分辨率，因此，在这些系统中对温度的控
制十分重要［３－４］。
ＭＺＢＢ－２铂薄膜热敏电阻器是由特定的金属氧化物
按一定比例混合压制形成的温度传感器件，ＭＺＢＢ－２铂薄
膜热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、响应快及稳定性好
等优点，其标称值为１００ Ω（Ｐｔ１００）、５００ Ω（Ｐｔ５００）、
１　０００Ω（Ｐｔ１０００）３种。该系列铂薄膜热敏电阻器耐振动、
冲击及潮湿、工作寿命长，因而可满足军事、科技等领域中
对温度测量、控制及补偿要求［５－６］。ＭＺＢＢ－２系列铂薄膜
热敏电阻器为片式结构，引线采用０．２ｍｍ的铂丝，外表
面为玻璃釉包封。因此可直接将其贴覆在被测物体的表
面，也可将其镶嵌在槽内，还可以封装于金属或陶瓷套管
内，用于不同的温度测量场合。
根据实际项目的使用要求，使用ＴＩ公司的
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ处理器与ＭＺＢＢ－２温度传感器组成了
温度测量系统，其中ＡＤＣ转换部分由ＤＳＰ芯片通过片上
寄存器完成，阻值测量及温度计算由ＤＳＰ处理器完成，并
将温度测量结果发送给控制系统。该方案满足了对系统
对温度测量的准确性与速度要求，工作稳定可靠。

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1万 · 2020-8-7 21:03

初始化工作需要首先复位ＡＤＣ转换模块，将ＲＥＳＥＴ
寄存器设置为１，３个时钟周期后，ＲＥＳＥＴ位自动恢复为
０，这时可以修改其他ＡＤＣ寄存器。然后将ＳＵＳＭＯＤ寄
存器设置为０，ＡＤＣ运行在模式０下，即忽略仿真悬挂模
式；然后设计采样窗口长度，将ＡＣＱ＿ＰＳ０寄存器设置为
０；然后设置ＣＰＳ寄存器，即ＡＤＣ内核时钟定标器，设置
其时钟为外围时钟ＨＳＰＣＬＫ；设置ＡＤＣ连续运行模式，
即将ＣＯＮＴ＿ＲＵＮ寄存器设置为１；设置级联排序模式为
单排序模式，ＳＥＱ１和ＳＥＱ２工作在单１６路排序器模式
下，将ＳＥＱ＿ＣＡＳＣ设置为１；设置ＡＤＣＢＧＲＦＤＮ寄存器，
将带隙和参考电路电源开；设置ＡＤＣＰＷＤＮ寄存器，将
ＡＤＣ内核的模拟电路电源开；设置ＡＤＣＣＬＫＰＳ寄存器，
将内核时钟定标；设置ＳＭＯＤＥ＿ＳＥＬ寄存器为１，将采样
模式设置为同时采样模式；设置ＣＯＮＶ寄存器，定义一次
自动转换时的最大转换数。