高精度多路温度检测系统设计

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1、万方数据“自动化技术与应用》2007年第26卷第2期·__ILI．鼻同通信与信息处理QQ幽四些Di曼皇!iQD鱼D旦!D!Q!盟垦!iQ口．￡!Q曼曼墨璺i旦g精度多路温度检测系统设计苏威1，刘宁2(1．东南大学移动通信国家重点实验室，江苏南京210096；2．东南大学自动化学院，江苏南京210096)摘要：本文设计了一个基于AT89C55单片机和Rs485多机通信协议的多路温度检测系统。系统检测温度范围为0℃～400℃，分辨率为0．007℃。从机通过铂电阻PTl00检测温度，用ADCMAXl87将其转换为数字信号。主机和从机通过Rs485协议通信。

2、主机接收从机传送的温度信号，并能对从机进行功能设定。主机和从机都具有温度异常时的报警功能。关键词：AT89C55；多路温度检测；数模转换器；RS485中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：1003—724l(2007)02—0054—04MUlti-ChannelTemperatUreMeaSUrementSyStemwIlhHighReSO

3、utiOnSUWeil，LIUNin92(1．N撕onalMobileCommuIlicationLabomtory，Nanjing210096，Cllina；2．Sch001ofAutomatio

4、n，SoutlleastU【liVerSity’N锄jing210096，C}lina)Abstract：Thispaperpresentsamulti—channeltemperaturemeasurementsystembasedonmicrocontrollerAT89C55andRS485protoc01．Therangeandres01utionofthissystemare0℃～400℃and0．007℃respectiVely．ThesecondaryMCUsdetectThetemperatureismeasuredbyusingPT

5、l00andisconvertedintodigitalsignalwithADCMAXl87．KeyWords：AT89C55；multi．channeltemperaturemeasurement；ADC；RS4851引言在现代工业生产中温度的测量和控制是常见问题．多路温度测控系统是解决多点温度测量与控制问题不可缺少的设备．现有的多路温度检测系统虽然可以满足绝大部分实际需要，但在一些要求提供高温度分辨率的场合常常不能准确地完成任务。为此本文设计了一个范围为0℃～400℃，精度为0．007℃，能够同时检测4路温度的高性能多路温度检测系统。更多路数的

6、温度测量系统可根据本文设计思路开发。2系统总体设计本系统以89C55单片机作为主从机。主机和从机通过RS485协议通信。系统框图如图1．本系统具有的主要功能和技术指标为：◆能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃；◆12位AD转换，同时采用过采样和工频周期求均值技术，收稿日期：20O6—1O一24l混府聆洲啪寻1】．-P“x1蜊剐2剐“r一一7键盘I温度检测单元2卜_—_+主RS485'I最示器控温度检测单元3卜——’机妊i腌女备湖lm彳}dI．。声光报警m吐，义，

7、妣"：。。P／Lnr_————r图1系统总体框图温度分辨率达到0．007℃；

8、◆使用RS一485串行总线进行传输，传送距离大于1200m，抗干扰能力强；◆可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能；◆主机定时、整点收集各从机数据，可保存并分析24小数据；万方数据通信与信息处理《自动化技术与应用》2007年第26卷第2期星Q婴虫型QiQ曼!lQQ曼旦垡!凸!Q!幽垒!lQD巳!Q堡垒墨曼lDg3温度检测单元电路设计检测单元(从机)主要负责温度信号的实时采样并响应主机命令。其原理框图为图2。温前恒度—’端—廿从机僵检调测理再主控机图2温度检测单元框图3．1前端调理电路设计前端处理电路主要有温度传感器和前

9、端仪表放大器组成【1】。本系统采用热电阻测温的方法，选用铂电阻PTl00作为传感器，测量范围为一200℃～600℃，测量精度高，性能稳定。仪表放大器选用低价格、高精度的AD620，可以通过外接电阻进行各种增益(卜1000)的调整，计算公式为：爿=1+49．4七Q侬。前端调理电路图为图3。图3前端信号调理电路首先根据ADc检测到的电压值u2(_等i一瓦蓉R2×Ap计算可到的RT值，然后利用公式誓=1+Af+研2求出温度值。“3其中4=3．096847×10～．占=一5．847×10。3实际测量分两挡进行，当温度处于0℃～210℃时，继电器J2所在桥臂电

10、阻为R¨继电器J1选择AD620的反馈电阻R；，温度处于195℃～400℃时，控制继电器J2将电阻见．串接上