基于单片机的九路温度监控系统.pdf

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1、万方数据单片机开发与应用中文核f出期刊<微计算机信息>(嵌入式与SOC)2008年第24卷第12-2期文章编号：1008-0570(2008)12--2--0098-02基于单片机的九路温度监控系统Ninetemperaturemonitoredcontrolsystembasedonsingle-chipmicrocomputer(青岛理工大学)周红丽张天开于春风ZHOUHong-liZHANGTian·kaiYUChun-feng摘要：以单片机为核心的九路温度监控系统采用由热电偶温度传感器．405l多路模拟开关，0P27运算放大器。7135AID转换器组成的三套转换电路

2、共用一片8253构成温度采集模块：采用热电阻对温度进行补偿：通过双向可控硅实现温度控制并采用RS一485与上位机进行通信。系统中三套7135转换电路同时转换并采用硬件进行零点、放大倍数及AID各环节的误差校正，使其具有转换速度快，转换精度高的特点。关键词：单片机；温度传感器；温度补偿；RS—稍S中图分类号：TP274+．4文献标识码：BAbstract：Ninetemperaturemonitoredcontrolsystemtakingsingle-chipmicrocomputera8thecoreadoptsthreesetsofchange—overcircuitw

3、hichismadeupofthermoeoupletemperaturesensor，4051multiwayanalogswitch，0P27operationamplifier，7135A／DCOn·vertershareone8253formtemperatureacquisitionmodule；Adoptthethermalresistancetocompensatetemperature；Itisthroughbe-ingtWO--waysiliconcontrolledrectifierlasttemperaturecontrolandadoptsRS-48

4、5communicationwiththeuppercomputer．Systemthree7135changecircuitchangeandadopthardwarecarryonzeropoint，enlargemultipleandA／Deverylinkoferrorcorrectionsmakeitchangefastatthesametime，changethecharacteristicofhighprecision．Keywords：Single-chipmicrocomputer；Temperaturesensor；Temperaturecompensa

5、tion；RS--4851引言在半导体器件晶闸管生产中，烧结是生产工艺不可缺少的工艺环节。在烧结过程中必须严格按照生产丁艺曲线进行温度控制，温度控制精度的高低直接影响到产品的质量及使用寿命，研究和设计高性能的温度控制系统具有非常重要的意义。本文根据烧结炉的温度控制要求设计了一种以单片机为核心的多点温度监控系统。系统采用热电偶温度传感器测温，通过九路温度监测仪来实时监控三个烧结炉的温度，其中每个炉体测i点温度。实现了温度的实时监测、超限报警、显示与控制等功能。系统总体结构如图1所示。f7热电阻1‘3工慧虮仁=j口485模块蕉电■世世幽饶结炉i烧结炉2能绪炉3图1系统总体结构图

6、2硬件设计本系统以热电偶作为温度传感器，采用CD4051八选一模拟开关，OP27低噪声精密运算放大器，双积分型A／D转换器I一周红丽：在读硕士研究生CL7135，可编程定时肘数接口芯片8253等器件组成。系统硬件结构图如图2所示。热电阻l热电儡1．3．．-I也．．一调理电路=丑匕：多路开关=正A／D转换热电阻2热电儡4．6．．jL调理电路=了匕多路开关=CA／D转换热电阻3熟电偶7-9．．—L调理电路=3匕=多路开关=正A／D转换电热丝l晶振电路}===爿8253触发电路N输出控制CPU模块图2系统硬件结构图2．1电源模块电源模块分成模拟电源和数字电源两大部分，分别对本机的

7、模拟电路和数字电路供电，地线各自独立，按A／D转换器的要求只在A／D转换器处将模拟地和数字地相连。数字电源和模拟电源都采用i端稳压块稳压，在个别要求电源精度较高的场合选用低温漂稳压管进行二级稳压。2．2温度采集模块温度采集模块采用相同结构的三套温度转换电路。每套转换电路中所测量的信号包括七路：i路测热电偶，丽路测温度补偿，一路测基准电压和一路测零点。七路模拟信号经两极RC滤波后由一个8选l模拟开关4051选择，再经精密运算放大器OP27对采集到的微电压信号进行放大，放大后的电压信号输出到7135A／D转换器进行高精