一种基于单片机的多路温度采集控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的多路温度采集控制系统，包括系统加热部分、系统探测部分、系统调理驱动部分、系统控制部分，系统加热部分包括多路加热器，系统探测部分包括多路铂电阻PT100温度传感器，系统调理驱动部分包括MCU、信号调理电路、加热驱动电路，系统控制部分包括电源电路、报警电路、显示屏、键盘、PC机、上位机，作为优选本实用新型的MCU，采用MSC121X系列单片机，本实用新型可以通过RS485标准与远程的PC机，上位机实时进行通信，实现无线的远程检测控制，不仅可以实现数据的无线远程传输，而且可以轻松的完成数据的共享。
【专利说明】
一种基于单片机的多路温度采集控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工农业温度采集控制【技术领域】，具体涉及一种基于单片机的多路温度米集控制系统。
【背景技术】
[0002]温度作为衡量一个物体冷热程度的标准，在工业和农业中被实时的采集并控制。对于温度要求严格的系统，如果温度采集不准确或者控制精度不够，都会造成一定的经济损失，而且随着信息技术的发展，对温度的采集与控制也提出了更高的要求，而高集成化的芯片技术的发展和传感器的发展也为这种要求提供了保障。
[0003]为了满足目前工农业对温度采集与控制的要求，温度采集控制系统必须向微型化、智能化、数字化、网络化、人性化等方向发展。传统的采集控制方式一般采用单机控制模式，而且数据采集精度不高；采用上下限对温度进行控制，控制的精度也不高；不能采取远程监视与控制；安装不灵活等一系列问题。针对以上这种情况，研制一款新型的、适合目前需求的温度采集控制系统有现实的意义。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型旨在提供一种基于单片机的多路温度采集控制系统。该控制系统在冷藏库温度监测控制系统、药厂监控系统、仓库温度监控系统、环境监控系统、过程温度监控系统、电缆沟温度监控系统等都具有良好的应用。
[0005]为实现该技术目的，本实用新型的方案是:一种基于单片机的多路温度采集控制系统，包括系统加热部分、系统探测部分、系统调理驱动部分、系统控制部分，系统加热部分包括多路加热器，系统探测部分包括多路钼电阻PTlOO温度传感器，系统调理驱动部分包括MCU、信号调理电路、加热驱动电路，系统控制部分包括电源电路、报警电路、显示屏、键盘、PC机-上位机，通过系统探测部分的钼电阻PT100温度传感器对系统加热部分的加热器的初始数据进行检测，把获得的原始数据直接传送到系统控制部分的MCU集成的外设，在信号调理电路中，MCU相关寄存器的设置对初始信号进行调理，经过内部A/D的转换后再经软件滤波算法、误差矫正算法对采集的数据进行滤波处理，确保数据的可靠性，并通过变速积分式的PID控制算法对采集的温度进行运算分析，然后通过软件模拟输出PWM波形，控制固态继电器的周期性的通断，通过加热驱动电路控制加热器芯进行加热，进而达到控制温度的目的，报警电路和显示屏完成对现场数据的实时检测显示，当某一路的温度值超过设定的范围的时候，进行报警，并通过报警电路的LED灯来指示报警通道，键盘和PC机-上位机组成一个简单的上位机监控界面，不仅编程简单而且可以以简单的软件编程就可以完成复杂的数据处理，本实用新型可以通过RS-485标准与远程的PC机-上位机实时进行通?目。
[0006]作为优选，所述MCU采用MSC121X系列单片机，该处理器拥有一个增强的8051内核，一个24位的模数转换器，一个用于数据处理的32位累加器，3个16位定时器。
[0007]作为优选，所述电源电路用德州仪器公司1117-5作为电压调节器，1117-5是LDO (low dropout regulator)芯片。
[0008]作为优选，所述显示屏选择了 JLX(晶联讯电子)12864G-086-PC型的液晶显示模块。
[0009]作为优选，所述PC机-上位机选择美国国家仪器(NI)有限公司的虚拟仪器LABVIEff进行编程。
[0010]通过对控制要求和对目前存在的温度监测控制器的分析，不断分析优化电路设计，从实用的角度出发，以稳定可靠为前提，设计了上述以MSC1210单片机为MCU的电路控制系统，与传统的电路控制系统相比，设计复杂度降低了，而且采集数据的精度提高了。变速积分PID控制算法的加入改善了系统的稳定性，保证了系统的控制精度要求。RS-485通讯功能的添加为该控制系统数据的远程传输和控制提供了通道，同时以LABVIEW编写的PC机-上位机不仅可以完成数据的远程监控，还可以对大量的数据进行运算和存储，方便后期数据的分析。
[0011]就目前的发展来看，物联网技术在今后的发展潜力很大。通过物联网技术把本实用新型进行连接应用，实现无线的远程检测控制，不仅可以实现数据的无线远程传输，而且可以轻松的完成数据的共享，因此，网络化的发展是该控制系统的发展方向。另外，还可以在现有的基础上进行功能的添加，比如增加湿度传感器等，可以满足不同的要求。个性化的功能可以由用户自己选择，扩大其应用的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的总体工作示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0014]如图1所示，本实用新型实施例的一种基于单片机的多路温度采集控制系统，包括系统加热部分、系统探测部分、系统调理驱动部分、系统控制部分，系统加热部分包括多路加热器，系统探测部分包括多路钼电阻PTlOO温度传感器，系统调理驱动部分包括MCU、信号调理电路、加热驱动电路，系统控制部分包括电源电路、报警电路、显示屏、键盘、PC机-上位机，通过系统探测部分的钼电阻PTlOO温度传感器对系统加热部分的加热器的初始数据进行检测，把获得的原始数据直接传送到系统控制部分的MCU集成的外设，在信号调理电路中，MCU相关寄存器的设置对初始信号进行调理，经过内部A/D的转换后再经软件滤波算法、误差矫正算法对采集的数据进行滤波处理，确保数据的可靠性，并通过变速积分式的PID控制算法对采集的温度进行运算分析，然后通过软件模拟输出PWM波形，控制固态继电器的周期性的通断，通过加热驱动电路控制加热器芯进行加热，进而达到控制温度的目的，报警电路和显示屏完成对现场数据的实时检测显示，当某一路的温度值超过设定的范围的时候，进行报警，并通过报警电路的LED灯来指示报警通道，键盘和PC机-上位机组成一个简单的上位机监控界面，不仅编程简单而且可以以简单的软件编程就可以完成复杂的数据处理，本实用新型可以通过RS-485标准与远程的PC机-上位机实时进行通信。
[0015]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内，本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术实现。
【权利要求】
1.一种基于单片机的多路温度采集控制系统，包括系统加热部分、系统探测部分、系统调理驱动部分、系统控制部分，系统加热部分包括多路加热器，系统探测部分包括多路钼电阻PTlOO温度传感器，系统调理驱动部分包括MCU、信号调理电路、加热驱动电路，系统控制部分包括电源电路、报警电路、显示屏、键盘、PC机-上位机，通过系统探测部分的钼电阻PT100温度传感器对系统加热部分的加热器的初始数据进行检测，把获得的原始数据直接传送到系统控制部分的MCU集成的外设，在信号调理电路中，MCU相关寄存器的设置对初始信号进行调理，经过内部A/D的转换后再经软件滤波算法、误差矫正算法对采集的数据进行滤波处理，确保数据的可靠性，并通过变速积分式的PID控制算法对采集的温度进行运算分析，然后通过软件模拟输出PWM波形，控制固态继电器的周期性的通断，通过加热驱动电路控制加热器芯进行加热，报警电路和显示屏完成对现场数据的实时检测显示，当某一路的温度值超过设定的范围的时候，进行报警，并通过报警电路的LED灯来指示报警通道，键盘和PC机-上位机组成一个简单的上位机监控界面，本实用新型可以通过RS-485标准与远程的PC机-上位机实时进行通信。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的多路温度采集控制系统，其特征是，所述MCU采用MSC121X系列单片机。
3.根据权利要求1所述的基于单片机的多路温度采集控制系统，其特征是，所述电源电路用德州仪器公司1117-5作为电压调节器，1117-5是LDO(low dropout regulator)芯片。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的多路温度采集控制系统，其特征是，所述显示屏选择JLX(晶联讯电子)12864G-086-PC型的液晶显示模块。
【文档编号】G05D23/20GK204229267SQ201420611015
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】王林, 韩登智 申请人:王林, 韩登智