基于CAN總線的數(shù)控機(jī)床故障信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)課件

1、基于單片機(jī)的多路溫度檢測(cè)系統(tǒng)導(dǎo) 師:任子暉答辯人: 梁浪浪主要內(nèi)容 課題背景系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 硬件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)結(jié)論與展望23415課題背景 溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中的常見控制參數(shù)之一，對(duì)溫度的測(cè)量與控制具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。 目前市場(chǎng)上針對(duì)溫度測(cè)控的種類不在少數(shù)，而且制作水平也在不斷提高，但比起國(guó)外的同類產(chǎn)品，在功能、智能化程度、可靠性方面仍有差距，而且大多數(shù)的國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格昂貴，因此提高技術(shù)水平，自主研發(fā)，生產(chǎn)高性價(jià)比的產(chǎn)品將有很大的實(shí)際意義 。系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述物體熱脹冷縮熱阻效應(yīng) 熱輻射 （受熱物體放出的輻射能與溫度關(guān)系）紅外技術(shù)（物體表面的能量與溫度關(guān)系） 等傳統(tǒng)溫度檢測(cè)的原理晶體管溫度檢

2、測(cè) （PN結(jié)結(jié)電容、結(jié)電壓與溫度關(guān)系）集成電路溫度檢測(cè)（硅晶體管基極和發(fā)射極電流轉(zhuǎn)換與溫度關(guān)系）石英晶體溫度檢測(cè) （共振頻率與溫度關(guān)系）光纖溫度檢測(cè) 等新一代溫度檢測(cè)本系統(tǒng)采用熱阻效應(yīng)（Pt100）來測(cè)溫度 Pt100型鉑電阻，在-100660范圍內(nèi)內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無可比擬的優(yōu)勢(shì)。與熱電偶、熱敏電阻相比較，鉑的物理、化學(xué)性能都非常穩(wěn)定，尤其是耐氧化能力很強(qiáng)，離散性很小，精度最高，靈敏度也較好。因此在工業(yè)領(lǐng)域，Pt100有很大的應(yīng)用價(jià)值，也得到了肯定。硬件設(shè)計(jì)指示燈聲音提示 A/D 放大恒流源多路開關(guān)多路開關(guān)PT100CPU按鍵通信顯示Pt100接線電路常用的采樣電路有兩種：橋式測(cè)溫電路

3、；恒流源式測(cè)溫電路。多路選擇電路 多路選擇芯片中有8路選擇芯片CD4097）、16路選擇芯片等，本系統(tǒng)中選擇了16路即CD4067 放大電路 一般情況下在放大電路的精選中，一般采用三運(yùn)放結(jié)構(gòu)，如圖所示，A1，A2構(gòu)成前級(jí)同相反相放大，A3級(jí)差動(dòng)放大。要保證放大器高性能，參數(shù)的一致性及對(duì)稱性很重要。 AD620的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由OP-07S組成的三運(yùn)放結(jié)構(gòu), 性能大大優(yōu)于自制的三運(yùn)放IC電路設(shè)計(jì)。AD620是價(jià)格較低、低功耗儀用放大器, 它只需要一只外部電阻就可設(shè)置11000 倍的放大增益。 光耦、報(bào)警顯示CPU ATMega1616K字節(jié)在線可編程（ISP）Flash程序存儲(chǔ)器2個(gè)帶有分別獨(dú)立、可

4、設(shè)置預(yù)分頻器的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；1個(gè)帶有可設(shè)置預(yù)分頻器、具有比較、捕捉功能的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；內(nèi)含可編程的看門狗定時(shí)器WDT；1個(gè)可編程的增強(qiáng)型全雙工的，支持同步/異步通信的串行接口UART；1個(gè)可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI串行接口片內(nèi)模擬比較器；片內(nèi)含獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC；4路PWM通道；8路10位ADCA/D電路軟件設(shè)計(jì) 用C 語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì),采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想: 在總體設(shè)計(jì)中采用“自頂而下”( TOP to DOWN) 的方法； 在程序設(shè)計(jì)中采用模塊化編程。把整體任務(wù)分成一個(gè)個(gè)子任務(wù),子任務(wù)再分子任務(wù),逐層細(xì)分,每個(gè)子程序都完成其規(guī)定的功能,明確的輸入輸出。 溫度檢測(cè) 溫度顯示、報(bào)警處理 溫度值傳輸 開始 顯示、單片機(jī)等初始化 讀按鍵信息軟件流程圖數(shù)據(jù)處理結(jié)論與展望 本系統(tǒng)利用Pt100鉑電阻來檢測(cè)16點(diǎn)的溫度，測(cè)量范圍為0300，分辨率為0.1，測(cè)量精度為0.5，精度高，成本低，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該設(shè)計(jì)留有很大的擴(kuò)展余地：（1）多一個(gè)I/O口理論上可以多出16路的溫度檢測(cè)。（2）通過RS485