[發(fā)明專利]一種利用嵌入式處理器數(shù)字端口測(cè)量電阻的方法及電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710686249.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN107656140B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永友;王自力;底青云;陳文軒;張文秀;孫云濤;鄭健;洪林峰;謝棋軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01R27/02
• 分類號(hào): G01R27/02
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種利用嵌入式處理器數(shù)字端口測(cè)量電阻的方法，嵌入式處理器數(shù)字端口測(cè)量電阻的電路包括嵌入式處理器的若干普通數(shù)字端口、測(cè)試電阻Rx，參考電容C1，參考電阻R0、電阻Rr1和電阻Rr2； 其中，所述嵌入式處理器的普通數(shù)字端口為4個(gè)，分別為GPIO_1、GPIO_2、GPIO_3和 GPIO_4； 所述GPIO_1、GPIO_2、GPIO_3和GPIO_4分別與所述電阻Rr1、測(cè)試電阻Rx、參考電阻 R0、電阻Rr2的一端連接，所述電阻Rr1、測(cè)試電阻Rx、參考電阻R0的另一端都與所述電容 C1的一端連接，而所述電容C1的另一端則和所述電阻Rr2另一端連接；該方法具體包括以下步驟：

步驟1：通過參考電阻R0給參考電容C1充放電，使用定時(shí)器分別測(cè)量充電和放電時(shí)間，進(jìn)而求得充放電時(shí)間平均值T_R0；

步驟2：通過Rx給C1充放電，使用定時(shí)器分別測(cè)量充電和放電時(shí)間，進(jìn)而求得充放電時(shí)間平均值T_Rx，根據(jù)參考電阻R0和得到的T_R0和T_Rx代入以下公式，求出測(cè)試電阻的阻值Rx,公式如下：

Rx=R0* T_Rx /T_R0，其特征在于，所述步驟1的具體步驟為：

1.1.將GPIO_2、GPIO_3設(shè)置為輸入模式，呈高阻態(tài)，將GPIO_1、GPIO_4設(shè)置為輸出0，持續(xù)一段時(shí)間，使得電容C1兩端電壓均為0，壓差為0；

1.2.再將GPIO_1設(shè)置為輸入模式，呈高阻態(tài)，GPIO_4保持為0，從T_1.2時(shí)刻開始，GPIO_3輸出1，直到嵌入式處理器讀入GPIO_1狀態(tài)為1，此時(shí)時(shí)刻為T_1.3；

1.3.時(shí)刻T_1.2到T_1.3的時(shí)間差由定時(shí)器測(cè)量，記為T_{R0R_1}；

1.4.再調(diào)整GPIO_4輸出1，持續(xù)一段時(shí)間，使得電容C1兩端電壓均為嵌入式處理器的供電電壓VCC，即嵌入式處理器普通數(shù)字端口輸出1的電壓值，此時(shí)電容兩端壓差為0；

1.5.GPIO_4保持為1，從T_1.5時(shí)刻開始，GPIO_3輸出0，直到嵌入式處理器讀入GPIO_1狀態(tài)為0，此時(shí)時(shí)刻為T_1.6；

1.6.時(shí)刻T_1.5到T_1.6的時(shí)間差由定時(shí)器測(cè)量，記為T_{R0F_1}；

1.7.對(duì)T_{R0R_1}和T_{R0F_1}取平均值，得到T_{R0_1}；

1.8.重復(fù)步驟1.1-1.7若干次，依據(jù)測(cè)量時(shí)間限制而定，為10次以內(nèi)，記為N，得到T_{R0_1…}T_{R0_N}，對(duì)這些數(shù)值求和平均，得到T_R0。