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智能温度控制器

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1、目的 本控制器可实时测量现场温度,并根据温度情况和人为设置情况调节现场温度,其中人为设置可通过操作按键完成;根据实际温度设置了4~20mA标准电流输出通道,便于远程传输;另外,本系统还具有温度超越界限时的报警功能。 2、工作使用说明 2.1 系统总结构框图 图 1 .系统结构框图 3、各部分电路设计 3.1 温度测量通道 如图2所示,1路热电阻、4路热电偶和多路选择开关 CD4052、CD4051的组合,可实现5路温度测量的随意切换(其中多路开关的控制由 P2^5~P2^0口经74LS373锁存器控制); 由热电偶、热电阻产生的电压信号经仪用放大电路放大、线性光耦隔离后,送入模数转换器ICL7135; ICL7135与单片机的连接采用了不常用的串行接收方式,而 ICL7135的串行接法是通过计脉冲数的方法来获得测量转换结果的。由其时序分析可知,在ICL7135工作过程中的去积相,其脉冲数与转换结果具有一一对应关系。通过单片机的定时器T0来计脉冲器。由于,定时器T0所用的CLK频率是系统晶振频率的1/12。因此可利用单片机的ALE信号作为ICL7135的脉冲(CLK)输入。至此,便可找到定时器所使用的频率与单片机系统晶振频率的关系,以及 ICL7135所需的频率输入与单片机系统晶振频率的关系。为了使定时器T0的计数脉冲的ICL7135工作所需的脉冲同步,可以将ICL7135的BUSY信号接至P3.2(INT0)引脚上,并且将定时器T0的选通控制信号 GATE倍 1。此时定时器T0是否工作将受 BUSY信号的控制。当 ICL7135开始工作时,也就是 ICL7135的BUSY信号跳高时,定时器T0才开始工作,且定时器T0的TH0、TL0所记录的数据与 ICL7135的测试脉冲存在一定的比例关系。 要得到测量脉冲的个数,只需将定时器所记录的脉冲个数除以2即可。而要得到A/D转换结果所对应的脉冲数则应用测量脉冲的个数减去 10001。 图 2.测温通道电路 3.2 按键输入模块 如图 3所示,本系统的四个按键,通过光耦隔离,利用 74LS244三态缓冲器,连至单片机的PI^0~P1^3口; 图 3.按键模块 3.3 4~20mA 标准电流输出通道 由 P0口输出,经 DAC0832转换成模拟电压输出,通过线性光耦隔离,进行V/I变换,转换成标准的4~20mA电流输出;模块的电路图 4如下: 图 4.电流输出通道电路 其中V/I变换部分的电路,图5如下: 图 5.V /I 转换电路 通过设置Rc阻值及调整滑动变阻器阻值,可使输出电流为4~20mA,输出电流的表达式为:I=(Vin+Vrf)/Rc 3.4 温度控制输出通道 如图6所示,将输出的pwm...

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