一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)加熱部分、系統(tǒng)探測(cè)部分、系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分、系統(tǒng)控制部分，系統(tǒng)加熱部分包括多路加熱器，系統(tǒng)探測(cè)部分包括多路鉑電阻PT100溫度傳感器，系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分包括MCU、信號(hào)調(diào)理電路、加熱驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)控制部分包括電源電路、報(bào)警電路、顯示屏、鍵盤、PC機(jī)、上位機(jī)，作為優(yōu)選本實(shí)用新型的MCU，采用MSC121X系列單片機(jī)，本實(shí)用新型可以通過(guò)RS485標(biāo)準(zhǔn)與遠(yuǎn)程的PC機(jī)，上位機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)無(wú)線的遠(yuǎn)程檢測(cè)控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸，而且可以輕松的完成數(shù)據(jù)的共享。
【專利說(shuō)明】
一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工農(nóng)業(yè)溫度采集控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于單片機(jī)的多路溫度米集控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]溫度作為衡量一個(gè)物體冷熱程度的標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中被實(shí)時(shí)的采集并控制。對(duì)于溫度要求嚴(yán)格的系統(tǒng)，如果溫度采集不準(zhǔn)確或者控制精度不夠，都會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)溫度的采集與控制也提出了更高的要求，而高集成化的芯片技術(shù)的發(fā)展和傳感器的發(fā)展也為這種要求提供了保障。
[0003]為了滿足目前工農(nóng)業(yè)對(duì)溫度采集與控制的要求，溫度采集控制系統(tǒng)必須向微型化、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化等方向發(fā)展。傳統(tǒng)的采集控制方式一般采用單機(jī)控制模式，而且數(shù)據(jù)采集精度不高；采用上下限對(duì)溫度進(jìn)行控制，控制的精度也不高；不能采取遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制；安裝不靈活等一系列問(wèn)題。針對(duì)以上這種情況，研制一款新型的、適合目前需求的溫度采集控制系統(tǒng)有現(xiàn)實(shí)的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在冷藏庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、藥廠監(jiān)控系統(tǒng)、倉(cāng)庫(kù)溫度監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、過(guò)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)、電纜溝溫度監(jiān)控系統(tǒng)等都具有良好的應(yīng)用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型的方案是:一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)加熱部分、系統(tǒng)探測(cè)部分、系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分、系統(tǒng)控制部分，系統(tǒng)加熱部分包括多路加熱器，系統(tǒng)探測(cè)部分包括多路鉬電阻PTlOO溫度傳感器，系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分包括MCU、信號(hào)調(diào)理電路、加熱驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)控制部分包括電源電路、報(bào)警電路、顯示屏、鍵盤、PC機(jī)-上位機(jī)，通過(guò)系統(tǒng)探測(cè)部分的鉬電阻PT100溫度傳感器對(duì)系統(tǒng)加熱部分的加熱器的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，把獲得的原始數(shù)據(jù)直接傳送到系統(tǒng)控制部分的MCU集成的外設(shè)，在信號(hào)調(diào)理電路中，MCU相關(guān)寄存器的設(shè)置對(duì)初始信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，經(jīng)過(guò)內(nèi)部A/D的轉(zhuǎn)換后再經(jīng)軟件濾波算法、誤差矯正算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，確保數(shù)據(jù)的可靠性，并通過(guò)變速積分式的PID控制算法對(duì)采集的溫度進(jìn)行運(yùn)算分析，然后通過(guò)軟件模擬輸出PWM波形，控制固態(tài)繼電器的周期性的通斷，通過(guò)加熱驅(qū)動(dòng)電路控制加熱器芯進(jìn)行加熱，進(jìn)而達(dá)到控制溫度的目的，報(bào)警電路和顯示屏完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)顯示，當(dāng)某一路的溫度值超過(guò)設(shè)定的范圍的時(shí)候，進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)報(bào)警電路的LED燈來(lái)指示報(bào)警通道，鍵盤和PC機(jī)-上位機(jī)組成一個(gè)簡(jiǎn)單的上位機(jī)監(jiān)控界面，不僅編程簡(jiǎn)單而且可以以簡(jiǎn)單的軟件編程就可以完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，本實(shí)用新型可以通過(guò)RS-485標(biāo)準(zhǔn)與遠(yuǎn)程的PC機(jī)-上位機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行通?目。
[0006]作為優(yōu)選，所述MCU采用MSC121X系列單片機(jī)，該處理器擁有一個(gè)增強(qiáng)的8051內(nèi)核，一個(gè)24位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，一個(gè)用于數(shù)據(jù)處理的32位累加器，3個(gè)16位定時(shí)器。
[0007]作為優(yōu)選，所述電源電路用德州儀器公司1117-5作為電壓調(diào)節(jié)器，1117-5是LDO (low dropout regulator)芯片。
[0008]作為優(yōu)選，所述顯示屏選擇了 JLX(晶聯(lián)訊電子)12864G-086-PC型的液晶顯示模塊。
[0009]作為優(yōu)選，所述PC機(jī)-上位機(jī)選擇美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司的虛擬儀器LABVIEff進(jìn)行編程。
[0010]通過(guò)對(duì)控制要求和對(duì)目前存在的溫度監(jiān)測(cè)控制器的分析，不斷分析優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，從實(shí)用的角度出發(fā)，以穩(wěn)定可靠為前提，設(shè)計(jì)了上述以MSC1210單片機(jī)為MCU的電路控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的電路控制系統(tǒng)相比，設(shè)計(jì)復(fù)雜度降低了，而且采集數(shù)據(jù)的精度提高了。變速積分PID控制算法的加入改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了系統(tǒng)的控制精度要求。RS-485通訊功能的添加為該控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和控制提供了通道，同時(shí)以LABVIEW編寫的PC機(jī)-上位機(jī)不僅可以完成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，還可以對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和存儲(chǔ)，方便后期數(shù)據(jù)的分析。
[0011]就目前的發(fā)展來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在今后的發(fā)展?jié)摿艽蟆Ｍㄟ^(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把本實(shí)用新型進(jìn)行連接應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無(wú)線的遠(yuǎn)程檢測(cè)控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸，而且可以輕松的完成數(shù)據(jù)的共享，因此，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展是該控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。另外，還可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的添加，比如增加濕度傳感器等，可以滿足不同的要求。個(gè)性化的功能可以由用戶自己選擇，擴(kuò)大其應(yīng)用的范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的總體工作示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)加熱部分、系統(tǒng)探測(cè)部分、系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分、系統(tǒng)控制部分，系統(tǒng)加熱部分包括多路加熱器，系統(tǒng)探測(cè)部分包括多路鉬電阻PTlOO溫度傳感器，系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分包括MCU、信號(hào)調(diào)理電路、加熱驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)控制部分包括電源電路、報(bào)警電路、顯示屏、鍵盤、PC機(jī)-上位機(jī)，通過(guò)系統(tǒng)探測(cè)部分的鉬電阻PTlOO溫度傳感器對(duì)系統(tǒng)加熱部分的加熱器的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，把獲得的原始數(shù)據(jù)直接傳送到系統(tǒng)控制部分的MCU集成的外設(shè)，在信號(hào)調(diào)理電路中，MCU相關(guān)寄存器的設(shè)置對(duì)初始信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，經(jīng)過(guò)內(nèi)部A/D的轉(zhuǎn)換后再經(jīng)軟件濾波算法、誤差矯正算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，確保數(shù)據(jù)的可靠性，并通過(guò)變速積分式的PID控制算法對(duì)采集的溫度進(jìn)行運(yùn)算分析，然后通過(guò)軟件模擬輸出PWM波形，控制固態(tài)繼電器的周期性的通斷，通過(guò)加熱驅(qū)動(dòng)電路控制加熱器芯進(jìn)行加熱，進(jìn)而達(dá)到控制溫度的目的，報(bào)警電路和顯示屏完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)顯示，當(dāng)某一路的溫度值超過(guò)設(shè)定的范圍的時(shí)候，進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)報(bào)警電路的LED燈來(lái)指示報(bào)警通道，鍵盤和PC機(jī)-上位機(jī)組成一個(gè)簡(jiǎn)單的上位機(jī)監(jiān)控界面，不僅編程簡(jiǎn)單而且可以以簡(jiǎn)單的軟件編程就可以完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，本實(shí)用新型可以通過(guò)RS-485標(biāo)準(zhǔn)與遠(yuǎn)程的PC機(jī)-上位機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行通信。
[0015]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)加熱部分、系統(tǒng)探測(cè)部分、系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分、系統(tǒng)控制部分，系統(tǒng)加熱部分包括多路加熱器，系統(tǒng)探測(cè)部分包括多路鉬電阻PTlOO溫度傳感器，系統(tǒng)調(diào)理驅(qū)動(dòng)部分包括MCU、信號(hào)調(diào)理電路、加熱驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)控制部分包括電源電路、報(bào)警電路、顯示屏、鍵盤、PC機(jī)-上位機(jī)，通過(guò)系統(tǒng)探測(cè)部分的鉬電阻PT100溫度傳感器對(duì)系統(tǒng)加熱部分的加熱器的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，把獲得的原始數(shù)據(jù)直接傳送到系統(tǒng)控制部分的MCU集成的外設(shè)，在信號(hào)調(diào)理電路中，MCU相關(guān)寄存器的設(shè)置對(duì)初始信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，經(jīng)過(guò)內(nèi)部A/D的轉(zhuǎn)換后再經(jīng)軟件濾波算法、誤差矯正算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，確保數(shù)據(jù)的可靠性，并通過(guò)變速積分式的PID控制算法對(duì)采集的溫度進(jìn)行運(yùn)算分析，然后通過(guò)軟件模擬輸出PWM波形，控制固態(tài)繼電器的周期性的通斷，通過(guò)加熱驅(qū)動(dòng)電路控制加熱器芯進(jìn)行加熱，報(bào)警電路和顯示屏完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)顯示，當(dāng)某一路的溫度值超過(guò)設(shè)定的范圍的時(shí)候，進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)報(bào)警電路的LED燈來(lái)指示報(bào)警通道，鍵盤和PC機(jī)-上位機(jī)組成一個(gè)簡(jiǎn)單的上位機(jī)監(jiān)控界面，本實(shí)用新型可以通過(guò)RS-485標(biāo)準(zhǔn)與遠(yuǎn)程的PC機(jī)-上位機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，其特征是，所述MCU采用MSC121X系列單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，其特征是，所述電源電路用德州儀器公司1117-5作為電壓調(diào)節(jié)器，1117-5是LDO(low dropout regulator)芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)，其特征是，所述顯示屏選擇JLX(晶聯(lián)訊電子)12864G-086-PC型的液晶顯示模塊。
【文檔編號(hào)】G05D23/20GK204229267SQ201420611015
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】王林, 韓登智 申請(qǐng)人:王林, 韓登智