基于单片机的温度测控系统的设计与实现

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本介一基于机的度及文绍了种单片温检测控制系的计与实。统现实在线，给统设现该系能实时监测并 出报警。同时，系统具有可扩展性和性价比高的优点。该

单片温传感温测度继器机度器度检温控制电

AS aa t T i r ce i t d c d a tmp rt r x miain a d te c nr ls s m a e n sn l c i co s ' hs a t l nr u e e i o e e aue e a n t n h o t y t b s d o i ge hp mir- o o e c￣ ue .T i sse c n n Iz e￣ l i n n l e mo i r n lr a mp tr hs y tm a xl e t i h - me a d o - n nt .a d aa m.An i y t h st ee tn in a d t i o d t ss s m a xe s n h e h o

t xa p c皿 a t t i ei h s ul e伽l I oh l hm r . ee - p划 eI g t Sn l hp m co o ue T mp rt r e1 l ige c r c mp tr i i e e a e￣ t o- u s . Re y l a T mp r tr x mi e T mp r tr nr l e eau e e a n s e eau e c t o o

1引言 现代生产过程中，温度的测量和控制极为普遍，别是特 在冶金、化工、机械各类行业中，泛使用加热炉、广热处理炉、 反应炉等，约占所有被控对象的 5%。实时采集其信息， o及时发现潜在故障，并采取相应的处理措施，确保其良好运对行状态具有重要意义。单片机有着体积小、功耗低、功能强、

流电压源 (v~3r)功率的需求比较低 (.M,v。其输 4 o, 15 w 5 )出是高阻抗( 1M I电流， 70 I)因而长线上的电阻对器件工作影响不大。A 50是已作过校正的， D9共有 IJ K L M五档，、、、、 M档精度最高

。K档精度居中，温精度为 0 3,测 .℃测温重复性优于 0 1, .℃经非线性补偿，精度可达±0 1 .℃。

模拟量输入通道由放大器、/ AD转换和光耦合器组成。 放大器采用差动输入放大电路组成。本系统采用 8逐次位逼近式 A D转换器 A O3 9/ D 8。在主机控制下将被测信号送 0入主机进行处理，采集到的数据进行必要的运算处理后通过光耦合输出到输出通道。

性能价格比高等显著优点，将其用于温度检测和控制系统中可大大地提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益

和推广价值。利用单片机对温度进行测控的技术，益得到日 广泛应用。

2系统硬件设计 2 1硬件系统的构成 .

本系统将温度传感器检测到的温度值经转换后，入单送片机中，进行预处理并与设定值进行比较得出偏差。对此偏差按 P算法进行修正从而实现对温度的控制。系统原理Ⅲ l 图如图 1所示。从图 1中可以看出，整个微机检测与控制系统是以数据采集模块、控制量输出模块、主控模块、人机通讯模块和稳压电源五部分组成。 2 2主要模块设计 . 图 l系统原理图

2 22控制量输出模块 ..模拟量输出通道由光耦合器和 D A转换器以及多路转/

22 1数据采集模块 ..本设计适用于 0~80 0屯的温度测控。检测元件选用镍

换器组成。经光电耦合器送来的主控制模块的决策信号再 经 DA转换器转换为模拟电压信号，多路转换器分别对应/经送至相应过程通道，控制相应过程通道的温度按照预期值变 化。

铬—镍硅热电偶，度号为 K对应的输出信号为 0 1分，~4 . 29 V 6 m。为了消除环境温度的影响，本设计采用美国模拟器

件公司生产的单片集成两端感温传感器 A S0热电偶冷 D9对端温度进行补偿。A S0 D9具有较高的精度和重复性，需辅不 助电源，性好，用方便，线使可实现远距离测量，便于微机系统远程测控。A S0可以检测正负温度数值， D9只需要一个直 * t )大学电气信息学院 Zl￣1成都 6 06 105 20 1 5 04

2 23主控制模块 ..

由中央处理单元、实时时钟与定时电路、电保护电路、掉 数据通信模块组成。单片机选用指令功能强、寻址范围宽、

中断能力强、兼容性好的 8位单片机 A 8C5 T9 5。本系统在工作过程中需要在掉电时也能够完整保存存储数据。目前，不 挥发性存储器产品主要有 F A R M存储器、 l h存储器等。 Fa s

* *山东省产品质量监督检验研究院