由51單片機(jī)構(gòu)成的軸類零件溫度測量系統(tǒng)

　　其中4 腳和6腳為外接調(diào)零端，可外接10KΩ電阻，負(fù)電源調(diào)零，14和2腳為外接增益電阻，10和13腳為外接反饋電阻。系統(tǒng)具有零點(diǎn)誤差補(bǔ)償功能，單片機(jī)工作時(shí)先使輸入端接地，經(jīng)過測量放大電路、A/D和接口電路送到單片機(jī)的非零數(shù)據(jù)就是零點(diǎn)誤差。并把獲取的零點(diǎn)誤差保存起來，然后再把每次采集數(shù)據(jù)與零點(diǎn)誤差的差值作為有效采樣值，消除系統(tǒng)的零點(diǎn)誤差。

　　三、系統(tǒng)組成及測量原理

　　系統(tǒng)硬件電氣原理如圖4所示

　　圖4 系統(tǒng)組成原理圖

　　系統(tǒng)的硬件部分主要由前端輸入電路、人機(jī)界面電路、CPU及外圍電路組成。所需要的元器件有：CPU采用PHILIPS 80C552、EPROM為2764、傳感器采用PT溫度傳感器（精度等級為0.5級，測量范圍-80℃--+180℃）、AD521測量放大器、4片數(shù)碼管、4x4鍵盤。

　　CPU 采用PHLIPS80C552，其引腳排布有兩種方式，一種是68引腳的PLCC封裝，另一種是80引腳的QFP80封裝。這里采用第一種排布方式的片子。由于80C552內(nèi)部帶有一個(gè)10位A/D轉(zhuǎn)換器，故硬件電路省略了A/D轉(zhuǎn)換器，而且還可以能獲得更高的分辨率。

　　系統(tǒng)程序主要包括兩部分，一是系統(tǒng)監(jiān)控管理程序，另一部分是采樣測量程序。

　　單片機(jī)首先進(jìn)行初始化，程序的初始狀態(tài)設(shè)置為運(yùn)行狀態(tài)，除剛通電進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)外，以后程序須判斷狀態(tài)標(biāo)志位，根據(jù)判斷結(jié)果程序進(jìn)入編程或運(yùn)行狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)下無法對參數(shù)進(jìn)行編輯，只能讀出參數(shù)，巡回檢測輸入信號并顯示出溫度值，通過按鍵操作，顯示出所測軸的伸縮量。在編輯參數(shù)的狀態(tài)下系統(tǒng)不進(jìn)行測量，剛進(jìn)入編程狀態(tài)時(shí)要求輸入編程允許的密碼，在輸入密碼正確的前提下，可以通過鍵操作設(shè)定或修改參數(shù)，并將參數(shù)存入CPU。

　　鍵盤為4X4 行列矩陣，可以配置16個(gè)按鍵。4位LED顯示器用于顯示溫度值，小數(shù)點(diǎn)放在倒數(shù)第一位前。為了節(jié)約單片機(jī)I/O口硬件資源及時(shí)間資源，簡化電路，LED 顯示器采用動(dòng)態(tài)顯示方式。其中段選線占用一個(gè)8位的I/O口，即P4口，而位選線占用一個(gè)4位的I/O口，即P3.4—P3.7口。由于各位的段選線是并聯(lián)的，段選碼的輸出對各位來說是相同的。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字型碼。即在某一時(shí)刻，4位LED中只有選通的那一位顯示字符，而其他 3位是熄滅的。

　　四、結(jié)束語

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案,提高了數(shù)字化程度,可以取代熱電耦來進(jìn)行溫度檢測，保證了系統(tǒng)檢測的可靠性和穩(wěn)定性。選用其他類型的傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對不同零件的溫度測量，具有良好的前景。