700℃~1000℃温区多点温度监测系统设计.docx

.最好的沉淀整理 . . . 700℃~1000℃温区多点温度监测系统设计 前言 温度的精确测量是工业生产领域中的一个经典课题，在温度检测系统中，特别是智能仪表中，测量变换电路起着非常重要的作用。 在很多的工厂如炼钢厂、炼铝厂等车间有很多锅炉。如果锅炉的控制设备简陋，控制技术落后就会造成燃料的大量浪费，而且严重污染空气，也不利于安全生产。于是就需要实时采集到不同区域的温度值， 实现动态监测，从而有效地控制炉膛温度以减少安全事故的发生。 多路温度检测系统以 8051 单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元〔从机〕能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存，显示， 而且可以利用单片机串行口，通过 RS-485 总线与通信协议将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析， 存档，处理和研究。 在 2 个星期的实习设计中，我们从画电路开始一直到最后的答辩都是自己动手完成的，涉与到很多的知识。无论是在课本的学习中所学到的还是在其他的 资料中所参考得到，都要把它变成自己的知识加以巩固和学习，从而达到实习的初衷。 一、实习目的 1、本次实习主要是设计《700℃~1000℃温区多点温度监测系统》。 2、从设计课题入手巩固我们对 Protel，STC， keiluvision 等软件的使用 3、将强我们自学的能力，遇到不会的问题要善于询问或者自己上网查找资料。 4、了解课题的原理，学会看芯片说明书，弄清所要用到的芯片的特性和使用方法。 5、培养我们的合作精神，要分配好每个人的任务， 小组成员要齐心协力才能更好地完成课题设计。 6、进一步了解电气行业的发展前景。 二、实习时间： —2012.09.21 三、实习地点： XX 师 X 学院泉山校区机电实训中心 四、实习单位： 五、实习内容： 设计《700℃~1000℃温区多点温度监测系统》。1、485 多点温度监测系统的设计要求 〔1〕、系统采集端对测点温度进行采集，并将采集到的温度电压信号转换为数字信号，传送给数据处理端。 〔2〕、处理端将处理后的信号传输到主机端 〔3〕、主机的大数码管对温度进行实时显示，用户可根据需求选择显示模式查看各测点温度。 2、系统结构介绍 3、设计步骤 图一系统设计框图 主机模块 图二 主机实物图 1、主机模块主要是对信号进行集成处理，起到总 控制作用，同时显示实时监控的数据 2、该模块主要部件有单片机，max232 芯片，max485 芯片，lcd12864 和警报系统。 3、MAX485 接口芯片是一种 RS－485 芯片，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器，可以用于数据的接受和传输。本系统的处理端和主机模块均含有该芯片，这两个模块就在 RS-485 通信协议下进行数据传输。 4、MAX232 芯片主要应用于串行通信电路模块中， 该芯片主要功能是实现电平之间转换，它可以将 RS232 电平转化为 TTL 电平〔5V〕。因为传输数据时电脑的输出电压很高〔12V〕，如果直接与单片机相连会 烧毁单片机，所以需要 MAX232 实现电平转换，保证单片机正常通信。 5、本系统使用的 RS－485 协议是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。 图三 主机模块原理图 采集端模块 图四 A/D 转换器 图五 数据处理器 1、 485 多点端温度检测系统的从机系统是由模数 转换器和数据处理模块构成。 2、采集端主要用于各测试点的温度采集 3、数据处理模块用于与主机间的数据传输 4、从机系统主要部件有单片机，max232，max485、max6675 和 K 型热电偶 5、本系统采用 K 型热电偶作为传感器，它可以直接测量各种生产中从 0℃到 1300℃X 围的液体蒸汽和气体介质以与固体的表面温度。 6、max6675 是温度采集端的核心，它是 K 型热电偶串行模数转换器，能独立完成信号放大、A/D 转换等功能，大大简化了热电偶测量智能装置的软硬件设计。本系统中，max6675 将热电偶采集到的温度电压信号转换为数字信号，处理后通过 max485 芯片在RS-485 通信协议下传送给主机。 图六 max6675 芯片原理图 图七 采集端原理图 系统外设 1、485 多点端采集系统的外设有：大数码管和语音报警系统。 2、数码管显示的内容有各测点的温度值、最高温度值和最低温度值，用户可根据各自需求通过按键单独显示各锅炉的温度。 3、警报器外接语音系统，当温度超出系统可测 X 围时，系统就会发出报警声 算法流程图 图八 算法流程 系统测试 待测系统 测试现象 1 温度采集端 将热电偶放在燃烧的酒精灯上，主机端会显示当前温度，处理端和主机端的灯会亮 2 数据处理 和“山汀 当处理端接收到信号时单片机旁的提示灯 八云冗古