定型烘干机温度控制系统的设计.pdf

第1期
机械设计与制造
2012年1月
Machinery Design Manufacture
文章编号:1001-3997(2012)01-0021-02
定型烘干机温度控制系统的设计
吴进1刘同召2郝听玉
(1盐城工学院,盐城224051)(2三伊电カ电子有限公司,保定071000
Design of temperature control system for drying-machine
WU Jin, LIU Tong-zhao, HAO Xi
(Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China)
(Three Yi Electricity And Electronic Company, Baoding 071000, China
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〔摘要]系统是以AS3单片机为核心的温度控制系统。共总体设计是国绕低成本、機块化、
可扩展的特点展开的。在硬件选择方面,选择性价比高的AT89852系列单片机,采用P100电阻作为子
温度传感器、信号放大滤波电路、ADCO809AD转换器、PWM调功电路、1602液晶显示器及两个独立按
键等。在软件方面,采用了功能模块化,为以后的升级或者扩展做准备。为了降低整个系统的成本,在满
足性能要求的前提下,选择低成本元器件,筒化系统设计。
关键词:温度控制紊统;单片机;温度传感器;PWM调功电路;液晶显示器
Abstract The development of an intelligent control system based on AT89S52 single-chip is pre-9
i sented. Low cost, modularization, and expansion possibility of the intelligent temperature control system are i
taken into consideration for design. n the hardware selecting, the AT89S52 ith high capability-price ra-
s tio, hich adopts Pt100 platinum as resistance temperature sensor, signal amplifying and filtering circuit
ADC0809 A/D converter, PWM pomer regulator circuit as well as 1602 LCD display and two separate bu-
f tons. A s for the sofware design, funct on modularizat on is applied to prepare for update or expansion in the i
uture /n order to reduce the cost of the hole system, low cost elements are selected and the system struc
ture is simplified in designing under the premise of satisfying peformance requirements
Key words: Temperature control system; Single chip Temperature sensor PWM power regula
r circuit; LCD display
中图分类号:TH16,TB854+.15,TP273+.5文献标识码:A
2温度控制原理
特种纤维生产工艺流程中高温定型及烘干是非常重要的环
单片机温度控制系统的系统原理框图,如图1所示。
节,通过对定型及烘干过程中温度的控制,既可以提高产量质量,
显示电路
更可以起到节能降耗的作用。目前,温度的自动控制系统大多采
PWM输出
ADC0809
用的是电子式控制方式,这种控制方式结构复杂,给维护人员带
温度输入
PI AT89S52
来诸多不便。鉴于此,我们提出了基于单片机控制的温度控制方
非平衡电
桥与倌号
法。采用单片机控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点
放大电路
而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而可以大大提高产
串行通信
P:100传感器
品的质量和数量。系统采用模块化设计,主要由单片机主控模块、し报警提示
OSC
晶振电路
前向通道模块、后向通道模块、人机接口模块和串行通信模块等
RESE
复位电路
组成。温度由Pt100铂电阻非平衡电桥检测并转换成微弱的电压
图1系统硬件总体结枃框图
信号,经过放大滤波后,由AD转换器转换成数字量。单片机系统
温度信息由温度传感器泗量并转换成毫伏级的电压信号
把读取到的数字量经数字滤波并进行标度变换后,一方面将温度经信号放大电路将弱电压信号放大到单片机可以处理的范围内
经人机面板上的液晶显示器1602显示出来,另一方面将该温度输入到AD转换器(ADC0809)转换成数字信号输入主机(单片机
值与被控制值(由按键设定的温度值)进行比较,得到其偏差值的AT89S92)。在单片机中对信号进行采样。为进一步提高测量精
大小,并采用相应控制算法进行运算,最后通过PWM调功的方度,采样后对信号再进行数字滤波。此信号经过数字滤波、标度转
式控制固态继电器在控制周期内的通断占空比(即控制电热管平换后,一方面通过显示器1602将温度显示出来;另一方面将该温
均功率的大小)对温度实施控制。如果实际测得的温度值超过了度值与设定的温度值进行比较,根据其偏差值的大小按积分分离
系统要求的控温范围,单片机就会进行超温声光报警提示。
的PID控制算法得到输出控制量。根据输出控制量控制SSR固
来稿日期:2011-03-08*基金项目:江苏省科技支撑计刘(エ业)项目(BE2008090)