基于单片机的智能测温检查控制系统

机型的选择：通过对系统大致程序量的估计和系统工作速度的估计以及I/O口需求量的估计，考虑价格因素、元器件市场因素，选定8031单片机作为系统的主要控制芯片。 各种模拟信号均需通过A/D转换器转换成数字量，考虑到被测量的有效位数及其富裕量，选国产的AD5G14433芯片作A/D转换器。由于采样的电压太低需要进行放大处理，才能使电压达到硬件要求，选放大精度高的AD521芯片作放大器进行信号处理。由于热电偶的工作环境是室温，那么它的冷端温度变成是室温了而不是零度，因此需要进行温度补偿才能保证测温的准确性，选用AD590芯片作为温度补偿。为了保存程序，以及方便修改程序，选用EPROM27128（16K）来保存程序。为了在掉电时能保存控制参数和控制字需要一块掉电时能保存数据的储存芯片，选用EEPROM2817（可电擦写存储器）来保控制参数和控制字。为了能将所测得的数值反馈进行控制，需要将数字量输出才能实现，所以要将数字量转换成模拟量才能输出，需要一D/A转换芯片才可实现此项工作，选用DAC0809芯片可以完成此工作。由于本次设计中所用到的按键数量少（只要三个）所以采用独立式按键，该电路配置灵活，软件结构简单。为了能够实现控制的可视化，采用LED数码管动态显示测得的数值和仪器的当前工作模式以方便操作。 《基于单片机的智能测温检查控制系统》 本文主要探讨了一种基于8031单片机的智能测温检查控制系统的设计与实现。系统设计的核心在于选择合适的硬件组件和优化温度测量方案，以确保在0~1000℃范围内实现1℃的温度分辨率，同时具备0~2mV或0~2V的电压测量能力，精度达到1%FS。 1. 系统技术指标与设计方案 - 温度测量范围：0~1000℃，软件限制至200℃，分辨率为1℃。 - 电压测量范围：0~2mV或0~2V，电压分辨率为0.001mV或0.001V。 - 显示方式：采用LED动态显示，提高读数的直观性和操作便利性。 2. 温度测量方案 - 采用查表与估算结合的方法，首先从热电偶温度-电势对应表中查最大温度对应的电势，确定放大器AD521的放大倍数，然后利用A/D转换器AD5G14433将模拟信号转换为数字量。 - 在估算过程中，通过计算最大电压值与电势的关系，确定1℃对应的数字量，进而根据实际电压值估算温度。 - 查表法结合估算结果，通过比较查表值与A/D转换后的温度值，快速找到最接近的温度读数。 3. 硬件选择 - 选择8031单片机作为主控芯片，因其性价比高，兼容性强，能满足系统需求。 - A/D转换器AD5G14433用于将模拟信号转化为数字量，适应各种测量需求。 - 使用AD521作为放大器，提升信号处理的精度。 - AD590芯片用于热电偶的温度补偿，确保测量准确性。 - EPROM27128保存程序，方便程序的修改与更新。 - EEPROM2817用于在断电时保存控制参数和控制字，确保数据的持久性。 - DAC0809作为D/A转换芯片，实现数字量到模拟量的转换，用于系统反馈和控制。 - 独立式按键设计，简化电路配置，便于软件编程。 - LED数码管动态显示，提高人机交互性。 4. 系统工作原理 - 输入的mV信号经过温度补偿和仪表放大器放大，再由A/D转换器转换成数字量供单片机处理。 - 单片机根据人工智能算法计算输出控制量，通过D/A转换器和V/I转换器生成0~10mA的标准控制信号。 - 电压信号同样经过A/D转换，由单片机处理后在显示部分展示。 系统整体框架清晰，硬件选择合理，兼顾精度、稳定性和成本效益。这种基于单片机的测温控制系统为工业生产和实验室环境提供了可靠且易操作的温度测量解决方案。