2。1。1 AT89C51引脚图以及实物图
图2-1 单片机AT89C51实物图
图2-2 单片机AT89C51引脚图
2。2 A/D转换器的选型
在单片机运用中,经常会遇到测量温度,湿度,甚至光强或者各种力等等的一些问题,但是这些东西我们无法直接通过肉眼观察出来或者通过感知来明确变化的量,这时候需要将这些变化的量直观的显示出来,就需要用到A/D传感器,将这些量全部变成数字量,接着送入计算机内部进行加工处理。反之,有时候也需要将检测到的数字量反向转化也是同样的道理,以此来用以控制调节一些执行机构,实现对被控制对象的控制。这种由模拟量转为数字量,或由数字量转换为模拟量的转换,通常叫做摸/数,或数/模转换,这类转换器就直接称作为叫做模/数(A/D)转换器或数/模(D/A)转换器。
本系统中对于秸秆煤成型温度的转换采用的是A/D转换器是TLC2543,这是一种精度很高的12位转换器,符合在高温高压下转换的需求。
2。3 显示电路的选择
显示器一般常用的有两种,一种是LED数码管显示器,还有一种是LCD液晶显示器。LCD液晶显示器是一种抗干扰能力很强的低功能耗显示器,有字段型和点阵型。秸秆煤成型在测温过程中由于温度高,封闭,难以调节和控制,因此选用LCD1602显示器,这个显示器的比较能抵抗外部的各种不稳定因素的干扰,而且对于字符的显示比较多样化。所以LCD液晶显示器便于秸秆煤成型机的温度显示而不至于经常出错。
2。4 温度控制元器件的选择
在温度控制方面,准备选用电热丝加热,在查阅诸多资料后,选用铁铬铝合金的电热丝加热,加热速度快,保温时间长,非常适用于所需要的设计的温度控制电路。
3 硬件的设计开发
3。1 温度信号的获取
在此系统中需要首先对成型炉内的温度进行获取,对于信号的获取通过资料的查找与整理发现一个现在一个应用很广泛的温度传感器PT100,PT100温度传感器是温度测量范围是-200℃~+850℃,响应时间短,小于30s。允许通过的电流小于等于5毫安。
这是一种电阻式温度传感器,会随着温度的上升而改变阻值,这种电阻非常受工业界喜爱。而且还具有稳定性高,准确度好,抗振动,良好的线性,耐高温高压等优点。
PT100温度检测装置是在查找很多种传感器之后发现最适合应用于秸秆煤成型机测控装置的传感器,现在市面上很多传感器都无法测量到很高的温度,当温度太高的时候,比如秸秆煤成型机所需要的180到200左右的温度时,误差就会变大,不适用于秸秆煤的制造生产,再加上PT100所拥有的高稳定性,高抗性,耐高温高压等特点,是秸秆煤成型温控系统中不可多得的一种温度传感器。
3。2温度信号的放大
放大电路选用常见的LM741放大电路,在金属导体中,它的电阻值会因为温度变化而使得自身的电阻值得到变化,比如温度越高,电阻值就会越高。根据金属导体的这个熟知的特性可以用来测量察觉不到的温度的变化。大部分的情况下,会将所使用的金属导体接入在电桥的桥壁上面。一旦秸秆煤成型炉内的温度产生了变化的时候,那么接在桥壁上面的金属导体的电阻也会随之发生变化,从而导致热电阻两端的电压发生变化,这个变化了的电压其实是很小的,很难通过A/D转换器转换出来,所以需要经过所选用的放大电路LM741,然后A/D转换器接收到的信号才可以完整的将其数据转化为数字量从而发送给单片机处理。论文网