基于单片机的智能温度测控

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1、基于单片机的智能温度测控摘要：温度测控在工业领域具有广泛的应用，随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展，为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本文将介绍一种基于AT89C52和AT89C2051双MCU的注塑成型温度测控系统，及其硬、软件的设计方法和系统的原理框图等。Abstract：Temperaturemeasurementandcontrolhasabroadapplicationintheindustry.Withthedevelopmentofsensortechnology,microelectronictechnolo

2、gy,MCUtechnology,itprovidesconditionsforperfectingthefunctionofintelligentmeasurementandcontrolsystem,improvingtheprecisionoftemperaturemeasurementandcontrol,andimprovingtheantijammingability.ThispaperintroducesinjectionmoldingtemperaturemeasurementandcontrolsystembasedontheAT89C52andAT89C2051d

3、oubleMCU,thedesignmethodofitshardwareandsoftwareandtheprincipleframeofthesystem.关键词：单片机；温度测控Keywords：singlechipmicrocomputer；temperaturemeasurementandcontrol中图分类号：TP31文献标识码：A文章编号：1006-4311(2013)08-0196-020引言目前，塑料已成为人们日常生活和工业生产中常见的材料。塑料制品的质量轻，具有很好的绝缘性能，耐磨、耐腐蚀，而且易于加工，生产效率高。塑料加工中一般会用到注塑成型加工方法。相较于金

4、属成型方法来说，注塑加工法应用范围更广，很多种原料的加工都可以通过该方法来完成，而且可以以固定的尺寸大批量的生产，迗到了自动化生产的基本要求，由此带来的经济效益也比较可观。但是塑料成型加工过程不容易控制，会受到多种因素的影响，其中最主要的一个因素就是对熔体温度的控制。笔者将通过下文具体说明温度的检测和控制方法。1加工工艺对控制系统的要求刚开始加热时，最好使其快速升温，尽量减少升温时间，但要控制好调温幅度，希望能够在线更改PID控制器参数初值，如果温度上升到规定值，使其维持在可控的温度范围以内，温度一旦超出这一范围，即偏高或偏低，应立即开启上限报警或下限报警。1.1根据百分比加热：取某

5、一固定比值作为控制量，据此确定P丽的占空比，并对固态继电器的接通或中断进行操控；设定加热比例，前端机就根据既定比值确定的P丽占空比进行加热，允许在线更改该比值。1.2根据设定值加热：通过参数自整定HD控制算法得到控制量，加热过程的控制可由PWM占空比来完成。2控制系统原理控制系统包括软、硬件两部分。软件部分主要分为三大模块，即单片机AT89C2051程序设计、单片机AT89C52程序设计、单片机AT89C52与AT89C2051通信程序设计。硬件部分包括四大电路，即单片机电路、A/D转换电路、温度补偿电路、信号采集与放大电路。3控制系统硬件设3.1信号采集与放大电路采用K型热电偶（温

6、度传感器）测得实际温度，对0-400°C的温升范围进行温度采样，转换的电压信号则为0_20mv。系统承担着8路工业电炉的温度控制，因此需分别采样测量这8路工业电炉的温度情况，并以适当的方式进行温度控制。我们主要通过CD4051实现八选一通道选择。通过低零漂移的运算放大器OP07来放大电压信号，差分双端输入，以减少或消除共模干扰。3.2温度补偿电路冷端温度为0°C时测得热电偶分度表的数值。利用热电偶来观测温度时，如果冷端温度不为o°c,则工作人员无法通过分度表获知温度值，在这种情况下，热电偶一定要通本身自带的冷端温度补偿电路进行冷端温度补偿，以弥补实际温度与既定温度之间的误差。在实际操

7、作中一般会使用冷端温度补偿器补偿冷端温度。3.3A/D转换电路温度变化的过程是缓慢的，采样速率方面没有硬性要求，可采用双积分A/D转换器来避免干扰。码数据的位驱动信号输出端，I/O口线最少为9根。ICL7135的串行接法主要通过脉冲计数进行测量转换，单片机定时器TO或T1记录脉冲数值。对于系统晶振频率而言，定时器TO所用的CLK频率仅占1/12,将74LS74分频后的单片机的ALE信号作为ICL7135的脉冲(CLK)输入，就可以进一步明确定时器TO所使用