基于单片机的智能油温检测报警硬件部分
1. 传感器及调理电路
传感器采用价格低廉、稳定性较好的铜热电阻Cu50,其精度达到±0.05℃、测温范围-50~150℃。
调理电路采用两级放大环节,芯片Op07作为放大器,第一级为差动电桥放大器,可获得较高的共模抑制比,第二级进行增益调节,将传感器的输出信号转换为便于处理和传输的信号。
A/D转换器采用与微处理器接口更为方便的BCD码输出的MC14433,将调理电路输出的模拟电压转化为数字量送入CPU处理。
2. 微处理器
系统采用AT89C51型单片机作为整个系统的核心,主要完成数据处理、逻辑判断、状态显示、越限报警、中断控制、定时打印、键盘操作、A/D采集、驱动执行部件。
3. 人机接口
显示系统的运行状态及被控参量的实时值、便于操作人员对仪器进行操作,如设定温度上限,包括键盘、显示器、打印机接口、状态指示灯及报警装置驱动电路。键盘采用独立键结构、中断查询结合。其特点是程序编制简单、实时性强。设定上限需要两个按键,分别是加1和减1,系统对置上限键进行中断查询,待确定控制要求后再对加1和减1进行查询。
显示器采用三位七段数码管,动态显示、软件译码、共阴极、OC门驱动。采用7407芯片对阴极进行驱动,配合P2口约2 mA的灌电流,亮度较高。
打印机选用MP-16智能微型打印机,机芯为Model-150-II16行针打,控制方式采用定时打印式,设一个按键接到外部中断引脚上,何时打印受操作人员控制,实时性较强。由于油温变化较为缓慢,采用定时打印就能够满足实时性要求,定时间隔可根据需要设置。
4. 报警装置
蜂鸣器采用压电式蜂鸣器。其主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。外壳上还装有发光二极管,当温度超出油温上限时单片机P3.5口直接输出信号经放大电路驱动蜂鸣器报警,并发出光亮,引起值班人员注意。
5. 通信接口
外围设备采用RS 232C标准,与上位机连接十分方便。接口芯片选用MAXIM公司的MAX232芯片,片内含两个发送器、两个接收器和自升压的电平倍增电路,可实现TTL/RS 232C电平转换、数据发送和接收功能。