多路温度采集及监控系统的设计与实现.pdf

多路温度采集及监控系统的设计与实现 1 引言 温度是生产过程和科学试验中普遍且重要的物理参数。在工业生产中，为了 高效生产，必须对生产过程中的主要参数，如温度、压力、流量、速度等进行 有效控制。其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。准确地测量和有效 地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。 2 系统概述 整个温度控制系统主要由计算机控制系统 (上位机 )、单片机测控系统 (下位机 )、 温度传感器组、功率加热系统等部分组成。系统采用了模块化的设计思想，组 建方式灵活，并可利用多块单片机测控系统组合的方法增加测量点，具有良好 的扩展性。系统结构框图如图 1 所示。 温度测量采用高精度的温度传感器 PT100 获得物体当前温度，经过低功耗、 低输入失调电压、线性好的 OP07A 进行信号放大，送至 8051F350 内部高速率 24 位 A ／D 转换器，根据系统设定的目标温度 ( 由上位机发送 )和控制范围，通 过 6 路 PWM 控制加热器的工作状况，使物体达到目标温度并且保持恒温状态。 同时可以利用单片机内部的 Flash 存储器把各通道设定的温度、系统参数存储 起来。当系统断电或复位后，可以继续运行，增强了系统的抗干扰性能。 3 系统硬件设计 3.1 主控电路 温度采集监控系统的主控电路采用高性能、功能强大的 8051F350 。 8051F350 是由 Cygnal 公司推出的完全集成的混合信号系统级芯片 (SoC) ，具有 CIP-51 微控制器内核，与 MCS51 指令集完全兼容；机器周期由标准的 12 个系 统时钟降为 1 个系统时钟周期，处理能力大大提高，峰值速度可达 25 MI ／s ；