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氢气冷却干燥机多点温度采集系统设计与实现陈建松任祖平(东南大学机械工程系，南京，210018)摘要：本文设计了一种实用新型计算机多点温度采集系统 ,采用 Cu50传感器作温度传感器,ICL7109 作模数转换器,单片机采用 AT89C51或 AT89C52和 AT89C2051。测量误差符合系统所规定的要求。关键词：温度测量;传感器;单片机;通信.Design and realization of computermultipoint temperature collection system of hydrogen cooling drierJiansong ChenZuping Ren( Mechanical Engineering Department of Southeast University, Nanjing, 210018)Abstract: This paper proposes a new practical computer based multipoint temperature collecting system. The system uses ACu50 as temperature sensor, ICL 7109 as Mod-Digit switcher, microchip AT89C51 or AT89C52 and AT89C2051 as downtermination. The measure error is within the prescribed toleration.Key words: Temperature measure ; Sensor ; Microchip ; Communication.1．引言温度测量是现代工业生产过程中的一个主要参数 ,特别是大型企业的主设备往往需要监视和测量几十个温度参数。BLT-2型半导体冷凝式氢气干燥系统要求测量进氢口、出氢口、冷却水进口、冷却水出口等四路温度信号。传统方法采用单点测温,手动控制，十分不便。单片机有较强的管理功能,本系统用单片机对整个测量电路进行管理和控制 ,使得整个系统智能化、体积小、功耗低、使用电子元件较少,内部配线少,成本低,制造、安装、调试及维修方便。该系统中单片机作为下位机,完成测温任务,测量结果在本地显示和打印,也可通过下位机与上位机(PC 机)通讯,给出结果和提示信息。2．系统设计原理整个系统分为两个部分：(1)主控 CPU处理数据采集，温度控制、报警、打印以及与主机，键盘与显示部分CPU之间的串行通信。(2)键盘与显示单元也单独使用一个CPU控制，组成一个智能键盘，因而可省去一块 8155芯片，通过串行口接收显示数据以及发送键盘数据。3．数据采集单元四路温度信号均采用 Cu50传感器采样：铜热电阻 R0=50?（测量范围-50~150OC）由精密的电压基准电路 MC1403 和低漂移运算放大器 OP07，NPN 型三极管 9013 以及 2.5K 电阻构成一个 1mA的恒流源，由于热电阻 Cu50 对小电流比较敏感，因此给热电阻 1mA 的电流比较合适，热电阻两端的电压通过两个多路开关选择后送到仪器放大器 AD620 的输入端，经过仪器放大器放在后的电压输出给 A/D 转换芯片 ICL7109，从而把热电阻的阻值转换成数字量。为了消除电路因为多方面的原因而产生的漂移造成热电阻阻值测量的不精确，在八路输入量中有两路是用于电阻值的动态标定的。其中一路短接，电阻为 0；另外一路接 100 欧的精密电阻，这样可以消除因为电路温度漂移等原因造成的热电阻阻值测量的不精确。AD620 是低价格、高精度的仪器放大器，运用也比较方便，只需要一个外接电阻就能方便的进行各种增益(1—1000)的调整。其增益的计算公式如下：G=1+49.4kΩ/R系统中，热电阻 Cu50 的电阻值是 50Ω,恒定电流是 1mA；热电阻 Cu50 最大允许变值为 80Ω，而 A/D 转换器的满量程为5V，因此增益设为 60，计算后得到 R 的大小为 1.2kΩ。4．单片机及外围电路设计主控部分单片机采用 AT89C51(内部包含 4K的 EEPROM)，或者 AT89C52(内部包含 8K的 EEPROM)，时钟频率为 12MHz。智能键盘和 LCD显示部分采用 AT89C2051。4.1 复位电路：采用了一个 X25045 芯片。X25045 芯片将三种常用的功能：看门狗定时器、电压监视器和EEPROM 组合在单个 8PIN 的封装内，大大减小系统成本和电路板空间。看门狗定时器对 CPU 提供了安全运行的保护，一旦系统出现死机，可在超时周期之后发复位信号，强迫 CPU 重新启动。X25045 的电压监视器可保证系统免受掉电的影响，一旦 VC