8051+单片机在温度测量控制系统中的应用.docx

第20卷第2期唐山学院学报V01．20No．22007年03月JournalofTangshanCollegeMar片机在温度测量控制系统中的应用宋凤娟，王春生，王秀英(唐山学院，河北唐山063000)摘要：采用8051作为核心元件，构成温度测量控制系统，能适应特殊的温度曲线，而且采用不同的软件系统，可以适应不同的工艺要求，具有良好的可移植性和扩展性。本文对温度测量控制系统的硬件和软件进行了总体设计。关键词：单片机；温度测量；控制系统中图分类号：TP302．1 文献标识码：A文章编号：1672—349X(2007)02—0029—02ApplicationofModel8051SCComputertoTemperatureMeasurementControlSystemSONGFeng-juan，WANGChun-sheng，WANGXiu-ying(TangshanColiege。Tangshan063000，China)Abstract：With8051SCcomputerasitscorepartoftemperaturemeasurementcontrolsystem，thetemperaturemeasurementcontrolsystemcanadapttospecialtemperaturecurvesand，withdif—ferentsoftwaresystems，issuitablefordifferenttechnicalrequirementswithgoodperformanceoftransplantationandexpansion．Ageneraldesignismadeforthesoftwareandhardwareofthesysteminthispaper．KeyWords：SCcomputer；temperaturemeasurement；control systemU刖置州‘70在某些生产过程中，温度需要根据工艺要求快速或慢速-内升降或保持恒定．如果采用人工控制，易出现较大误差。热“dD电偶是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。本文c“LLl以MCS一51系列单片机8051为核心元件，以热电偶作为测温元件，设计全自动测温控制系统，加热炉的加热时间可以图1热电偶测温原理图根据工艺温度曲线自动调节，从而实现温度的智能控制。如图1。若导体A和B的连接处T和T。温度不同，一端温1温度的测量原理度为T．称为工作端或热端，另一端温度为T0，称为自由端(也称参考端)或冷端，(设TTo)。回路中将产生一个电动在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有之一。在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有结构关‘“。这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，产生的电动势则称为电信号，便于远传或信号转换等优点。另外。由于热电偶是“热电动势”如。如大小为：一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以E仙(T．To)=e舢(T)一细(To)Be^(T，TO)+eB(T，To)常被用作测量炉温、管道内的气体或液体的温度及固体的表=丝eln髀一争ln急+丢(一aa+an)dT。面温度。微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。两种不同的导体或半导体A和B组成一个闭合回路，式中N。，Nnn——导体A在结点温度为T和To时的收稿日期：2006—09—11作者简介：宋风娟(1961一)，女，剐教授，主要从事自动控制的教学与研究。万方数据·30· 唐山学院学报 第20卷电子密度；N“，，N坍^——导体B在结点温度为T和T。时的电子密度；eA(T。To)=』tad卜导体A两端温度为T、LT ^rTo时形成的温差电动势；eAB(T)=坠In半——导体A、BC JY甘结点在温度T时形成的接触电动势；勘，d。——导体A和B的汤姆逊系数；女——波尔兹曼常数。热电偶回路的热电动势只与组成热电偶的材料及两端温度有关，与热电偶的长度、粗细无关。导体材料确定后。热电动势的大小只与热电偶丽端的温度有关。如果Ek(To)一常数，则回路热电动势E舢(T，To)就只与温度T有关，而且是了、的单值函数，这就是热电偶的测温原理。2温度测量系统的硬件设计由热电偶传感器输出的毫伏级电压信号经放大电路放大后输出O～5V电压，来满足ADC0809的要求。ADC0809将此模拟电压转换成数字信号经P1口送8051单片机进行数据处理L1]。8051应用广泛，功能强大，价格低，其内部有4kBROM程序存储器，128BRAM数据存储器．32根I／O线，2个16位定时／计数器，5