可在負(fù)壓條件下控制空間溫度的恒溫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為可在負(fù)壓條件下控制空間溫度的恒溫裝置，能夠保持實時顯示水溫，顯示位數(shù)4位，分別為百位、十位、個位和小數(shù)位；（但由于規(guī)定不超過90度，所以百位也就沒有實現(xiàn)，默認(rèn)的百位是不顯示的；）單片機軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制；單片機系統(tǒng)通過溫度傳感器（ADC590）對水箱內(nèi)水溫進行檢測，得到模擬的溫度信號，在經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后，則可用數(shù)碼管來顯示水溫的實際值，還能用鍵盤輸入設(shè)定值，也可實現(xiàn)打印功能。
【專利說明】可在負(fù)壓條件下控制空間溫度的恒溫裝置
[0001](一)簡介
溫度是工業(yè)對象中一個主要的被控參數(shù)，它是一種常見的過程變量，因為它直接影響燃燒、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結(jié)晶以及空氣流動等物理和化學(xué)過程。溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題。溫度控制是許多機器的重要的構(gòu)成部分，它的功能是將溫度控制在所需要的溫度范圍內(nèi)，然后進行工件的加工與處理。不論是在生活中還是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度的變化對生活、生產(chǎn)的某些細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)都會造成不同程度的影響，所以適時地對溫度進行控制具有重要的意義。
溫度控制器是實現(xiàn)可測溫和控溫的電路，是對溫度進行控制的電開關(guān)設(shè)備，它主要分為機械式溫控器和電子式溫控器兩種，溫度器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，已被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量高居各種傳感器之首?，F(xiàn)今社會，越來越多的環(huán)境需要對溫度進行控制，隨著溫控器應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的日益廣泛，溫控器的研究與應(yīng)用正在市場中逐漸占有一席之地，并在日漸成熟中占有巨大的市場前景。隨著研究的發(fā)展與深入，溫控器現(xiàn)已陸續(xù)推出基本款的A系列、高功能的B系列、模塊化省配線的C系列等等齊全系列溫度控制器。溫度控制器的發(fā)展與研究已越來越勢不可擋，但目前溫控器行業(yè)進入門坎相對較低，如何為客戶提供更合適、性價比更好的產(chǎn)品，以及如何及時開發(fā)新的需求并實現(xiàn)它的價值已越來越重要，在這種情況下溫度控制器的研究十分必要.(二)定義
負(fù)壓:"風(fēng)流的絕對壓力(壓強)小于井外或風(fēng)筒外同標(biāo)高的大氣壓力(壓強)，其相對壓力(壓強)為負(fù)值
簡單的說，“負(fù)壓”是低于常壓(即常說的一個大氣壓)的氣體壓力狀態(tài)。
[0002](I)低于現(xiàn)存的大氣壓力(取作參考零點)的壓力。
[0003](2)低于大氣壓的稀薄度。
[0004]抽出式通風(fēng)的礦井中，風(fēng)流的絕對壓力小于井外或風(fēng)筒外同標(biāo)高的絕對壓力，其相對壓力為負(fù)值，稱負(fù)壓。通常在工業(yè)上，特別是微型泵(如:微型真空泵、微型氣泵、微型氣體采樣泵、微型氣體循環(huán)泵、微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個概念。
[0005]真空負(fù)壓安全閥
負(fù)壓的利用非常普遍，人們常常使某部分空間出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，便能利用無處不在的大氣壓替我們效力。
[0006]例如，人們呼吸時，當(dāng)肺處于擴張狀態(tài)時出現(xiàn)負(fù)壓，在肺的內(nèi)外形成了壓強差新鮮空氣就被壓入肺內(nèi)。
[0007]通常在工業(yè)上，特別是微型泵(如微型真空泵，微型氣泵，微型氣體采樣泵，微型氣體循環(huán)泵，微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個概念。例如:有一種微型真空泵，它能在抽氣端形成0.04MPA的負(fù)壓，意思是能將密閉容器內(nèi)的氣體抽走40%，剩余60%，與外界大氣壓的壓力差為100*(l-0.6)=40KPA(即它的負(fù)壓值為:_40Kpa)，在常用的真空表上顯示就為-0.04Mpa。(假設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1Mpa)
3.1.4晶振電路與復(fù)位電路的設(shè)計單片機內(nèi)部帶有時鐘電路，只需要在片外通過XTAL1、XTAL2引腳接入定時控制單元(晶體振蕩和電容)，即可構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩器的工作頻率一般在1.2"?2ΜΗζ之間，當(dāng)然在一般情況下頻率越快越好，可以保證程序運行速度即保證了控制的實時性。
[0008]一般采用石英晶振作定時控制元件，在不需要高精度參考時鐘時，也可以用電感代替晶振，有時也可以引入外部時鐘脈沖信號。接在晶振上的電容雖然沒有嚴(yán)格要求，但電容的大小會影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。
[0009]因此，通常選擇在l(T30pF左右，在此次設(shè)計時鐘電路時，晶振頻率選用(12MHz)，電容選用(20pF)，并且它們應(yīng)盡可能靠近芯片，以減小分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。
為防止電源之間的相互干擾，需對電路進行獨立供電，本系統(tǒng)采用雙電源輸出，一個正常之用，一個應(yīng)急備用。因此電源電路設(shè)計輸出兩路為+5V的穩(wěn)壓電源，同時主電路的開關(guān)元件為固態(tài)繼電器，其直流側(cè)的供電電源可選擇為+5V。
[0010]由于固態(tài)繼電器內(nèi)部帶有光耦，其直流側(cè)與交流側(cè)相互隔離，因此其直流側(cè)的供電電源可與數(shù)字電路的+5V電源共用，另外DS18B20也用+5V的穩(wěn)壓電源供電，另外一個+5V的穩(wěn)壓電源用來備用，當(dāng)遇到系統(tǒng)斷電時可以把那個備用的穩(wěn)壓電源來應(yīng)急，這樣可以給系統(tǒng)增加了一道應(yīng)急保險。本裝置的直流穩(wěn)壓電源采用通常的橋式全波整流、電容濾波、三端固定輸出的集成穩(wěn)壓器件進行設(shè)計，并且所有的集成穩(wěn)壓芯片均裝有充分裕量的散熱片。
[0011]由于在傳統(tǒng)的模擬信號遠(yuǎn)距離溫度測量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術(shù)問題，才能夠達到較高的測量精度。而且一般監(jiān)控現(xiàn)場的電磁環(huán)境都非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度。
顯示模塊
用單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動態(tài)(掃描)顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。靜態(tài)顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，使用的硬件較多。
動態(tài)顯示需要CPU時刻對顯示器件進行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時間多。
[0012]這兩種顯示方式各有利弊:
靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路；
動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。
使用單片機系統(tǒng)串行輸出，利用其串/并轉(zhuǎn)換功能，送入數(shù)碼管顯示。
[0013]基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是有7個條狀發(fā)光二極芯片排列而成的，也稱為七段數(shù)碼顯示器，可實現(xiàn)O?9、A?F以及H、P的顯示。
[0014]從各發(fā)光電極連接方式分為共陽極和共陰極兩種。共陽極是指筆畫顯示器各段發(fā)光管的陽極(即P區(qū))是公共的，而陰極互相隔離。共陰極型是筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極(即N區(qū))是公共的，而陽極是互相隔離的，共陰極LED數(shù)碼管的a?g及小數(shù)點位dp八個發(fā)光二極管加陽極加高電平(“I”)發(fā)亮，加低電平(“O”)發(fā)暗，而共陽極的LED的數(shù)碼管的a?g及小數(shù)點位dp八個發(fā)光二極管正好相反。
[0015]本電路采用共陽極數(shù)碼管LG5641A進行動態(tài)顯示，LG5641A具有四位數(shù)碼管，這四個數(shù)碼管的段選a、b、C、d、e、f、g分別接在一起，每一個都擁有一個共陽的位選端，通過動態(tài)顯示可輪流顯示設(shè)置溫度與測量溫度，這有利于節(jié)省I/O 口。
[0016]用P2.0?P2.7 口作為位選控制，P0.0?P0.7 口傳輸要顯示的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)線和位選線直接接AT89C51單片機的I/O 口即可，因為I/O 口輸出電流很小并且加上了上拉電阻，這樣可以對LED進行驅(qū)動，它的電壓值足以驅(qū)動LED。
[0017]因此，本系統(tǒng)采用一種新型的可編程溫度傳感器(DS18B20)，不需復(fù)雜的信號處理電路和A / D轉(zhuǎn)換電路就能直接與單片機完成數(shù)據(jù)采集和處理，實現(xiàn)方便、精度高，可根據(jù)不同需要用于各種場合。在日常生活中，也經(jīng)常用到電烤箱、微波爐、電熱水器、烘干箱等需要進行溫度檢測與控制的家用電器。采用單片機實現(xiàn)溫度控制不僅具有控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度地提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量，現(xiàn)以恒溫水箱控制系統(tǒng)的設(shè)計進行介紹。
設(shè)計一個溫度反饋通道的控制系統(tǒng)，主要包括主電路和控制電路?？刂齐娐酚职ㄑ不貦z測、跟蹤比較、PID調(diào)節(jié)、執(zhí)行輸出、加熱裝置等多個環(huán)節(jié)。以下為該恒溫控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo):
(1)預(yù)置時顯示設(shè)定溫度，達到定溫度時顯示實時溫度，顯示精確到rc。
(2)恒溫箱溫度可預(yù)置，在誤差范圍內(nèi)恒溫控制，溫度控制誤差<±1°C。
(3)恒溫水箱由IKW電爐加熱。
(4)啟動后有運行指示,溫度低于預(yù)置溫度5°C時進行220V全加熱。
(5)有較強的抗干擾性能，對升降溫過程的線性沒有要求。
(6)具有相應(yīng)的保護功能。
系統(tǒng)功能
(1)可以對溫度進行自由設(shè)定，但必須在O?100°C內(nèi)，設(shè)定時可以實時顯示出設(shè)定的溫度值。
(2)加熱由I臺IKW電爐來實現(xiàn)，如果溫度不在60°C時，根據(jù)設(shè)定的溫度值與實際檢測的溫度值之差來采取不同的加熱方式。
(3)能夠保持實時顯示水溫，顯示位數(shù)4位，分別為百位、十位、個位和小數(shù)位。(但由于規(guī)定不超過90度，所以百位也就沒有實現(xiàn)，默認(rèn)的百位是不顯示的。)
單片機軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制。單片機系統(tǒng)通過溫度傳感器(ADC590)對水箱內(nèi)水溫進行檢測，得到模擬的溫度信號，在經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后，則可用數(shù)碼管來顯示水溫的實際值，還能用鍵盤輸入設(shè)定值，也可實現(xiàn)打印功能。
[0018]本方案還可選用51單片機(內(nèi)部含有4KB的EEPR0M)，不需要外擴展存儲器可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)較為簡單。但是它是一種傳統(tǒng)的模擬控制方式，而模擬控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，控制方案的修改也比較麻煩。
[0019]此方案采用單片機為控制核心的控制系統(tǒng)，尤其對溫度控制，它可達到核心的控制作用，并且可方便實現(xiàn)數(shù)碼顯示、鍵盤設(shè)定及利用PID算法來控制PWM波形的產(chǎn)生，進而控制電爐的加熱來實現(xiàn)恒溫控制，其所測結(jié)果精度也大大的得到了提高，在利用PID算法來控制PWM波形的產(chǎn)生，是有效的控制數(shù)字脈沖的輸出寬度，使固態(tài)繼電器得到有效和有序的邏輯控制，不會使固態(tài)繼電器產(chǎn)生誤動作。
[0020]因此利用PWM技術(shù)進行脈寬調(diào)制的優(yōu)點是:
(1)從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。
(2)讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小，并且噪聲只有在強到足以將邏輯“ I ”改變?yōu)檫壿嫛癘”或?qū)⑦壿嫛癘”改變?yōu)檫壿嫛?I ”時，才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響。
(3)對噪聲抵抗能力的增強也是PWM相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點，而且這也是在某些時候?qū)WM用于通信的主要原因。
(4)PWM經(jīng)濟、節(jié)約空間、抗噪性能強，是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計應(yīng)用中使用的有效技術(shù)。
再加上單片機的軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制。
[0021]它可以通過用數(shù)字溫度傳感器采集到的實際水溫溫度直接進行數(shù)碼管顯示，還能用鍵盤輸入設(shè)定值，并且內(nèi)部含有4KB的EEPR0M，不需要外擴展存儲器，可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)更為簡單，由于方案一和方案二是傳統(tǒng)的模擬控制方式，而模擬控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，控制方案的修改也比較麻煩，而方案三是采用單片機為控制核心的控制系統(tǒng)，利用PID控制原理和PWM技術(shù)實現(xiàn)對水箱內(nèi)水溫的控制?；谶@樣的控制原理和PWM技術(shù)的優(yōu)越性，在對溫度控制的系統(tǒng)中，它可達到采用其他控制系統(tǒng)所達不到的控制效果，并且可方便實現(xiàn)數(shù)碼實時顯示、鍵盤設(shè)定、直接可以驅(qū)動固態(tài)繼電器，其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度是非常高的，故經(jīng)過對三種方案的比較論證，本設(shè)計采用方案三，利用單片機按增量式的PID控制算法對采集的溫度數(shù)據(jù)進行處理，得到控制量，利用增量式的PID控制算法來控制PWM波形的產(chǎn)生進行控制固態(tài)繼電器，從而達到控制電爐的功率進行加熱，實現(xiàn)對水箱內(nèi)水溫的恒溫控制。
恒溫水箱控制系統(tǒng)工作原理
根據(jù)恒溫水箱控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和要求，確定了系統(tǒng)總體方案之后，現(xiàn)對該方案的具體原理進行詳細(xì)介紹，它是采用閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)進行控制的。
[0022]1.制冷系統(tǒng):制冷系統(tǒng)是恒溫恒濕機的關(guān)鍵部分之一。
[0023]一般來說，制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，節(jié)流機構(gòu)和蒸發(fā)器組成。如果我們試驗的溫度低溫要達到_55°C，單級制冷難以滿足要求，因此恒溫恒濕機的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷。
[0024]恒溫恒濕機的制冷系統(tǒng)由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每一部分是一個相對獨立的制冷系統(tǒng)。
[0025]高溫部分中制冷劑的蒸發(fā)吸收來自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化；低溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對象(試驗機內(nèi)的空氣)吸熱以獲取冷量。
[0026]高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來，它既是高溫部分的冷凝器，也是低溫部分的冷凝器。
[0027]2.加熱系統(tǒng):加熱系統(tǒng)相對制冷系統(tǒng)而言，是比較簡單。
[0028]它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗要求的升溫速率較大，因此加熱系統(tǒng)功率都比較大，而且在試驗機的底板也設(shè)有加熱器。
[0029]3.控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)是綜合試驗箱的核心，它決定了試驗機的升溫速率，精度等重要指標(biāo)。現(xiàn)在試驗機的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。
[0030]由于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇，而且此部分在使用過程中，一般不會出現(xiàn)問題。
[0031]4.濕度系統(tǒng):溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個子系統(tǒng)。
[0032]加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕。這種加濕方法加濕能力，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現(xiàn)強制加濕。
[0033]特殊試驗的處理:
1.本機于機側(cè)附有測試孔，可接于箱內(nèi)測試線路時使用。
[0034]2.測試中若欲觀察箱內(nèi)變化狀況時，可將室內(nèi)燈(LIGHT)開關(guān)開啟，經(jīng)由窗口知悉內(nèi)部之變化情形。
[0035]3.本機若在0°C以下運轉(zhuǎn)時，應(yīng)盡量避免打開箱門，因為做低溫時，若開啟箱門易造成內(nèi)部蒸發(fā)器及其它部位之封冰現(xiàn)象，尤以溫度愈低狀況愈嚴(yán)重，若必須打開，則應(yīng)盡量縮短開門時間。
[0036]4.當(dāng)完成低溫運轉(zhuǎn)時，務(wù)必設(shè)定溫度條件60°C施行干燥處理約半小時，以免影響下一作業(yè)條件之測定時間或結(jié)冰現(xiàn)象。
[0037]5.冰凍機之散熱器(冷凝器)應(yīng)定期保養(yǎng)，保持清潔。
[0038]6.加濕桶入水管，必須將所存留之空氣完全排出，以防水無法進入。
[0039](三)應(yīng)用
溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一，象冶金、機械、食品、化工各類工業(yè)中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，對工件的處理溫度要求嚴(yán)格控制，計算機溫度控制系統(tǒng)使溫度控制指標(biāo)得到了大幅度提高。
溫度是工業(yè)上常見的被控參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品加工、機械制造等領(lǐng)域，恒溫控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等。在一些溫控系統(tǒng)電路中，廣泛采用的是通過熱電偶、熱電阻或PN結(jié)測溫電路經(jīng)過相應(yīng)的信號調(diào)理電路，轉(zhuǎn)換成A / D轉(zhuǎn)換器能接收的模擬量，再經(jīng)過采樣/保持電路進行A / D轉(zhuǎn)換，最終送入單片機及其相應(yīng)的外圍電路，完成監(jiān)控。但是由于傳統(tǒng)的信號調(diào)理電路實現(xiàn)復(fù)雜、易受干擾、不易控制且精度不高。
【權(quán)利要求】
1.負(fù)壓:"風(fēng)流的絕對壓力(壓強)小于井外或風(fēng)筒外同標(biāo)高的大氣壓力(壓強)，其相對壓力(壓強)為負(fù)值 簡單的說，“負(fù)壓”是低于常壓(即常說的一個大氣壓)的氣體壓力狀態(tài)； (1)低于現(xiàn)存的大氣壓力(取作參考零點)的壓力； (2)低于大氣壓的稀薄度； 抽出式通風(fēng)的礦井中，風(fēng)流的絕對壓力小于井外或風(fēng)筒外同標(biāo)高的絕對壓力，其相對壓力為負(fù)值，稱負(fù)壓；通常在工業(yè)上，特別是微型泵(如:微型真空泵、微型氣泵、微型氣體采樣泵、微型氣體循環(huán)泵、微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個。
2.真空負(fù)壓安全閥 負(fù)壓的利用非常普遍，人們常常使某部分空間出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，便能利用無處不在的大氣壓替我們效力； 它能在抽氣端形成0.04MPA的負(fù)壓，意思是能將密閉容器內(nèi)的氣體抽走40%，剩余60%，與外界大氣壓的壓力差為100*(l-0.6)=40KPA(即它的負(fù)壓值為:_40Kpa)，在常用的真空表上顯示就為-0.04Mpa ；(假設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1Mpa) 單片機內(nèi)部帶有時鐘電路，只需要在片外通過XTAL1、XTAL2引腳接入定時控制單元(晶體振蕩和電容)，即可構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器；振蕩器的工作頻率一般在1.2"?2ΜΗζ之間，當(dāng)然在一般情況下頻率越快越好，可以保證程序運行速度即保證了控制的實時性； 一般采用石英晶振作定時控制元件，在不需要高精度參考時鐘時，也可以用電感代替晶振，有時也可以引入外部時鐘脈沖信號；接在晶振上的電容雖然沒有嚴(yán)格要求，但電容的大小會影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性； 因此，通常選擇在l(T30pF左右，在此次設(shè)計時鐘電路時，晶振頻率選用(12MHz)，電容選用(20pF)，并且它們應(yīng)盡可能靠近芯片，以減小分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性； 為防止電源之間的相互干擾，需對電路進行獨立供電，本系統(tǒng)采用雙電源輸出，一個正常之用，一個應(yīng)急備用；因此電源電路設(shè)計輸出兩路為+5V的穩(wěn)壓電源，同時主電路的開關(guān)元件為固態(tài)繼電器，其直流側(cè)的供電電源可選擇為+5V ； 由于固態(tài)繼電器內(nèi)部帶有光耦，其直流側(cè)與交流側(cè)相互隔離，因此其直流側(cè)的供電電源可與數(shù)字電路的+5V電源共用，另外DS18B20也用+5V的穩(wěn)壓電源供電，另外一個+5V的穩(wěn)壓電源用來備用，當(dāng)遇到系統(tǒng)斷電時可以把那個備用的穩(wěn)壓電源來應(yīng)急，這樣可以給系統(tǒng)增加了一道應(yīng)急保險； 本裝置的直流穩(wěn)壓電源采用通常的橋式全波整流、電容濾波、三端固定輸出的集成穩(wěn)壓器件進行設(shè)計，并且所有的集成穩(wěn)壓芯片均裝有充分裕量的散熱片。
3.由于在傳統(tǒng)的模擬信號遠(yuǎn)距離溫度測量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術(shù)問題，才能夠達到較高的測量精度；而且一般監(jiān)控現(xiàn)場的電磁環(huán)境都非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度； 從各發(fā)光電極連接方式分為共陽極和共陰極兩種；共陽極是指筆畫顯示器各段發(fā)光管的陽極(即P區(qū))是公共的，而陰極互相隔離；共陰極型是筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極(即N區(qū))是公共的，而陽極是互相隔離的，共陰極LED數(shù)碼管的a?g及小數(shù)點位dp八個發(fā)光二極管加陽極加高電平(“I”)發(fā)亮，加低電平(“O”)發(fā)暗，而共陽極的LED的數(shù)碼管的a?g及小數(shù)點位dp八個發(fā)光二極管正好相反； 采用共陽極數(shù)碼管LG5641A進行動態(tài)顯示，LG5641A具有四位數(shù)碼管，這四個數(shù)碼管的段選a、b、c、d、e、f、g分別接在一起，每一個都擁有一個共陽的位選端，通過動態(tài)顯示可輪流顯示設(shè)置溫度與測量溫度，這有利于節(jié)省I/O 口。
4.用P2.0?P2.7 口作為位選控制，P0.0?P0.7 口傳輸要顯示的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)線和位選線直接接AT89C51單片機的I/O 口即可，因為I/O 口輸出電流很小并且加上了上拉電阻，這樣可以對LED進行驅(qū)動，它的電壓值足以驅(qū)動LED ； 預(yù)置時顯示設(shè)定溫度，達到定溫度時顯示實時溫度，顯示精確到1°C ； 恒溫箱溫度可預(yù)置，在誤差范圍內(nèi)恒溫控制，溫度控制誤差< ±1°C ； (3)恒溫水箱由IKW電爐加熱； (4)啟動后有運行指示,溫度低于預(yù)置溫度5°C時進行220V全加熱； (5)有較強的抗干擾性能，對升降溫過程的線性沒有要求； (6)具有相應(yīng)的保護功能。
5.(I)可以對溫度進行自由設(shè)定，但必須在O?100°C內(nèi)，設(shè)定時可以實時顯示出設(shè)定的溫度值； (2)加熱由I臺IKW電爐來實現(xiàn)，如果溫度不在60°C時，根據(jù)設(shè)定的溫度值與實際檢測的溫度值之差來采取不同的加熱方式； (3)能夠保持實時顯示水溫，顯示位數(shù)4位，分別為百位、十位、個位和小數(shù)位；(但由于規(guī)定不超過90度，所以百位也就沒有實現(xiàn)，默認(rèn)的百位是不顯示的；) 單片機軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制；單片機系統(tǒng)通過溫度傳感器(ADC590)對水箱內(nèi)水溫進行檢測，得到模擬的溫度信號，在經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后，則可用數(shù)碼管來顯示水溫的實際值，還能用鍵盤輸入設(shè)定值，也可實現(xiàn)打印功能。
【文檔編號】G05D23/20GK104423397SQ201310366877
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】周曉蕾 申請人:上海雷盤電子科技有限公司