基于AT89C52智能温度控制器设计

温度及采集边界点数字量子模块、通信模块采用中断方式工作,主模块与它们通过共用一段RAM区域进行联系。由于在单片机应用系统的模拟输入信号中含有种种噪音和干扰,故本程序采用数字滤波技术滤波。除此之外,对于前面提到的线性化问题,我们采用了将0～200℃分成四个区域,在每个区域进行线性化计算。这样比在0～200℃区域内直接进行计算要精确的多,能够达到±0.1℃的精度。

各个子模块的功能如下:

(1)按钮处理子模块在有键按下时向ATmega16申请中断,在中断子程序中修改预先设好的标志位。

(2)设置上限温度及采集边界点数字量子模块可以在长时间按键时通过输入密码进入修改上限温度的界面,通过按钮对0℃、50℃、100℃、150℃、200℃所对应的数字量进行采集,并将结果存到E²PROM里,用此数据作为边界点计算出0～200℃之间的任何温度。

(3)通信子模块可以通过LBC184(将RS232信号转换为RS485信号)芯片和单片机连接远程的被控对象进行485通信。

(4)故障输出子模块可以通过实际温度与上限温度的比较,来判断现场是否出现异常情况。同时,设置标志位来判断是否进行A/D转换、是否进行显示。

(5)显示子模块将线性计算出的结果经二进制到BCD码的转换送到5位LED显示器显示。

3 抗干扰技术在温控仪中的应用

(1)解决温控仪中交流电源干扰,其方法是在交流电源的进线端,即电源变压器的初级串联一个电源滤波器,它可以有效地抑制高频干扰的侵入，如图4所示。

图4 交流侧滤波电路

(2)在故障输出电路中使用光电耦合器件,使输出具有较高的电气隔离和抗干扰能力。

(3)在模拟转换电路中的温度传感器两端,以及其他地方使用压敏电阻器,吸收不同极性的过电压。

(4)在干式变压器运行现场进行电磁干扰试验,对试验结果进行概率统计分析,并通过精心选择元器件、采用硬件抗干扰技术及软件抗干扰技术使干扰源产生的电磁干扰降至最小。

该温控仪功耗低、技术先进,功能完善,操作简单,性能可靠,能够在十分恶劣的电磁干扰或高温环境长期稳定工作,是干式变压器理想的监控装置。

本文作者创新点主要有：

(1) 把传感器（铂电阻PT100）直接接入模拟转换电路，在实现信号采集转换的同时控制模拟转换电路的输出。即使得这两种功能一步完成，也提高了精度、简化了电路；

(2) 输出电路中，把单片机输出的控制量输入到JK端口,且通过光电耦合器件来决定CMOS三极管的导通与否,再通过继电器和常开触点的闭合来控制输出电压。使得输出电路在完成输出控制功能的同时具有较高的电气隔离和抗干扰能力；

(3) 在软件中对电路中采集的数据设置分界点，进而实现对数据的分区域线性化计算。弥补了硬件电路精度有限的问题，大大降低了测量误差。

参考文献:

[1] 张晗,潘正运,金晓燕.智能“旅游电子超市”系统的 研究与设计[J].微计算机信息,2005,12-3:13-15.

[2] 赵茂泰.智能仪器原理及应用. 电子工业出版社，2002.

[3] 熊静琪.计算机控制技术. 电子工业出版社，ISBN 7-5053-8706-5.

[4] 丁化成.单片机应用技术[A].北京:北京航空航天大学出版社,2000.

[5] 王幸之.单片机应用系统抗干扰技术[A].北京:北京航空航天大学出版社,2002.