洞察高温电炉控制系统的硬件部分

高温电炉控制系统的硬件局部温度调理仪是控温系统的中心局部,采用单片机控制,完成智能化,它主要由输入通道、输出通道、人机对话通道以及一些外围电路组成,原理框图。详细是由8031单片机、16k电擦写程序存贮器、键盘及显现器接口电路以及并形io芯片8255等组成。它把传感器送来的温度信号停止放大、比拟、运算后,输出控制信号,触发执行安装,完成温度的自动控制,同时还完成多种温度传感器的转换、调零、调幅的软调整等功用。为了进步系统的抗干扰才能,温度传感器信号应采用屏蔽线单独接地,此外,对主机亦采用电磁屏蔽措施,以避免其它的电磁干扰。回火炉系周期作业式回火炉,供一般金属机件在淬火后进行回火以及铝合金压铸件、活塞、铝板等轻合金机件淬火、退火、时效热处理之用。
1)8031芯片:mcs-51系列单片机是美国i公司开发的8位单片机,又能够分为多个子系列。mcs-51系列单片机共有40条引脚,包括32条io接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。引脚阐明:
p00~p07:p0口8位口线,第一功用作为通用io接口,第二功用作为存储器扩展时的地址数据复用口p10~p17:p1口8位口线,通用io接口无第二功用。p20~p27:p2口8位口线,第一功用作为通用io接口,第二功用作为存储器扩展时传送高8位地址。
p30~p37:p3口8位口线,第一功用作为通用io接口,第二功用作为为单片机的控制信号。ale
prog:地址锁存允许编程脉冲输入信号线
输出信号)psen:片外程序存储器开发信号引脚
输出信号)。eav:片外程序存储器运用信号引脚编程电源输入引脚。rstvpd:复位备用电源引脚。
2)8255a芯片是i公司消费的可编程输入输出接口芯片,它具有3个8位的并行io口,具有三种工作方式,可经过程序改动其功用,因此运用灵敏,通用性强,可作为单片机与多种外围设备衔接时的中间接口电路。8255有三种根本工作方式,三种工作方式由工作方式控制字决议,方式控制字由cpu经过输入输出指令来提供三个端口中pc口被分为两个局部,上半局部随pa口称为a组,下半局部随pb口称为b组其中pa口可工作与方式0、1和2,而pb口只能工作在方式0和1。8255共有40个引脚,采用双列直插式封装,各引脚功用如下:d0--d7:三态双向数据线,与单片机数据总线衔接,用来传送数据信息。cs:片选信号线,低电平有效,表示芯片被选中。rd:读出信号线,低电平有效,控制数据的读出。wr:写入信号线,低电平有效,控制数据的写入。v:+5v电源。a0--pa7:a口输入输出线。pb0--pb7:b口输入输出线。pc0--pc7:c口输入输出线。reset:复位信号线。a1、a0:地址线,用来选择8255内部端口。gnd:地线。
3)74ls373芯片74ls373是带有三态门的八d锁存器,当使能信号线oe为低电平常,三态门处于导通状态,允许1q-8q输出到out1-out8,当oe端为高电平常,输出三态门断开,输出线out1-out8处于浮空状态。g称为数据打入线,当74ls373用作地址锁存器时,首先应使三态门的使能信号oe为低电平,这时,当g端输入端为高电平常,锁存器输出
1q-8q)状态和输入端
1d-8d)状态相同;当g端从高电平返回到低电平
降落沿)时,输入端
1d-8d)的数据锁入1q-8q的八位锁存器中。当用74ls373作为地址锁存器时,它们的g端可直接与单片机的锁存控制信号端ale相连,在ale降落沿停止地址锁存。引脚阐明如下:
d0~d7:锁存器8位数据输入线
q0~q7:锁存器8位数据输出线
gnd:接地引脚
v:电源引脚,+5v有效
oe
:片选信号引脚
g:锁存控制信号输入引脚。
4)6116芯片6116是2k*8位静态随机存储器芯片,采用cmos工艺制造,单一+5v供电,额定功耗160w,典型存取时间200,24线双列直插式封装,其引脚功用阐明如下:a0~a10:地址输入线
o0~o7:双向三态数据线,有时用d0~d7表示
:片选信号输入端,低电平有效
:读选通讯号输入线,低电平有效:写选通讯号输入线,
低电平有效v:工作电源输入引脚,+5v
gnd:线路地
5)2746芯片2764是8k*8字节的紫外线镲除、电可编程只读存储器,单一+5v供电,工作电流为75a,维持电流为35a,读出时间最大为250s,28脚双列直插式封装。各引脚的
含义为:a0~a12:13根地址线,可寻址8k字节;:片选线;o0-o7:数据输出线;:为数据输出选通线;pgm:编程脉冲输入端;v:编程电源;v:主电源,普通为+5v。gnd:接地引脚
6)adc0809转换器adc0809是一种比拟典型的8位8通道逐次迫近式ad转换器,cmos工艺,可完成8路模仿信号的分时采集,片内有8路模仿选通开关,以及相应的通道地址锁存用译码电路,其转换时间为100μ左右,采用双排28引脚封装,其引脚阐明如下:in0~in7:8路模仿量输入通;adda~addc:地址线用于选择模仿量输入通道;ale:地址锁存允许信号;start:转换启动信号;d0~d7:数据输出线;oe:输出允许信号,低电平允许转换结果输出;clock:时钟信号输入引脚,通常运用500kh;eoc:转换完毕信号,为0代表正在转换,1代表转换完毕;v:+5v电压;vref
+)、vref
-):参考电压。
7)温度检测元件及变送器、adc的选择温度检测元件及变送器的选择要思索温度控制范围及精度请求。关于0~1000℃的丈量范围,采用热电偶,如镍铬热电偶,分度号为eu,其输出信号为0~4132v,经毫伏变送器,输出0~10a,然后再经过电流——电压变换电路转换为0~5v电压信号。为了进步丈量精度,可将变送器停止零点迁移,例如温度丈量范围改为400~1000℃,热电偶给出164~4132v时,使变送器输出0~10v,这样运用8位ad转换器,能使量化误差到达±234℃。