基于CAN总线的数控机床故障信号检测系统

基于单片机的多路温度检测系统导师:任子晖答辩人:梁浪浪主要内容课题背景系统设计概述硬件设计软件设计结论与展望23415课题背景温度是工业生产过程中的常见控制参数之一，对温度的测量与控制具有广泛的实际应用价值和应用前景。目前市场上针对温度测控的种类不在少数，而且制作水平也在不断提高，但比起国外的同类产品，在功能、智能化程度、可靠性方面仍有差距，而且大多数的国外产品价格昂贵，因此提高技术水平，自主研发，生产高性价比的产品将有很大的实际意义。系统设计概述物体热胀冷缩热阻效应热辐射（受热物体放出的辐射能与温度关系）红外技术（物体表面的能量与温度关系）等传统温度检测的原理晶体管温度检测（PN结结电容、结电压与温度关系）集成电路温度检测（硅晶体管基极和发射极电流转换与温度关系）石英晶体温度检测（共振频率与温度关系）光纤温度检测等新一代温度检测本系统采用热阻效应（Pt100）来测温度Pt100型铂电阻，在-100℃～660℃范围内内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势。与热电偶、热敏电阻相比较，铂的物理、化学性能都非常稳定，尤其是耐氧化能力很强，离散性很小，精度最高，灵敏度也较好。因此在工业领域，Pt100有很大的应用价值，也得到了肯定。硬件设计指示灯声音提示A/D放大恒流源多路开关多路开关PT100CPU按键通信显示Pt100接线电路常用的采样电路有两种：桥式测温电路；恒流源式测温电路。多路选择电路多路选择芯片中有8路选择芯片CD4097）、16路选择芯片等，本系统中选择了16路即CD4067放大电路一般情况下在放大电路的精选中，一般采用三运放结构，如图所示，A1，A2构成前级同相反相放大，A3级差动放大。要保证放大器高性能，参数的一致性及对称性很重要。AD620的内部结构是由OP-07S组成的三运放结构,性能大大优于自制的三运放IC电路设计。AD620是价格较低、低功耗仪用放大器,它只需要一只外部电阻就可设置1～1000倍的放大增益。G49.4kG1R光耦、报警显示CPUATMega1616K字节在线可编程（ISP）Flash程序存储器2个带有分别独立、可设置预分频器的8位定时器/计数器；1个带有可设置预分频器、具有比较、捕捉功能的16位定时器/计数器；内含可编程的看门狗定时器WDT；1个可编程的增强型全双工的，支持同步/异步通信的串行接口UART；1个可工作于主机/从机模式的SPI串行接口片内模拟比较器；片内含独立振荡器的实时时钟RTC；4路PWM通道；8路10位ADCA/D电路软件设计用C语言进行单片机程序设计,采用结构化程序设计思想:在总体设计中采用“自顶而下”(TOPtoDOWN)的方法；在程序设计中采用模块化编程。把整体任务分成一个个子任务,子任务再分子任务,逐层细分,每个子程序都完成其规定的功能,明确的输入输出。温度检测温度显示、报警处理温度值传输开始显示、单片机等初始化读按键信息软件流程图数据处理查表确定范围多次求平均值分段处理显示及报警等处理结论与展望本系统利用Pt100铂电阻来检测16点的温度，测量范围为0℃～300℃，分辨率为0.1℃，测量精度为0.5℃，精度高，成本低，达到设计要求。该设计留有很大的扩展余地：（1）多一个I/O口理论上可以多出16路的温度检测。（2）通过RS485将多个上位机联系起来进行多个地点对温度操控。（3）选择其他的智能型温度传感器（如LM35，AD590等），可以应用于很广泛的领域仿真