基于單片機的智能油溫檢測報警系統設計

摘要：針對目前液壓系統油溫過(guò)高導致系統保護的問(wèn)題，設計了一種基于單片機的智能油溫檢測報警系統。詳細闡述了該智能油溫檢測報警系統的原理。該智能油溫檢測報警系統以Atmel公司AT89C51型單片機為主要內核，采用銅熱電阻Cu50和摩托羅拉公司MC14433型A／D轉換器為溫度信號采集裝置，并以7448芯片驅動(dòng)LED顯示，在精確測量溫度的同時(shí)實(shí)現油溫升高超限報警功能。
關(guān)鍵詞：液壓系統；油溫檢測；A／D轉換器；LED顯示

0 引言
目前，液壓系統廣泛應用于自動(dòng)控制領(lǐng)域，其油溫過(guò)高導致系統保護是困擾液壓系統連續工作穩定性的主要問(wèn)題，由于油路在循環(huán)過(guò)程中油溫不斷升高，當油路溫度超出油泵安全運行溫度時(shí)，現場(chǎng)工作人員必須停止運行液壓系統，當現場(chǎng)工作油泵臺數不斷增加時(shí)，工作人員須反復檢查每套液壓系統運行狀態(tài)，勞動(dòng)強度非常大。針對以上問(wèn)題設計了基于單片機的智能油溫檢測報警系統，該系統設計并實(shí)現在液壓系統工作過(guò)程中實(shí)時(shí)測量并實(shí)時(shí)顯示油溫，當溫度超過(guò)預警值時(shí)實(shí)現高溫報警，該設計成本和維護費用較低。提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性，降低了工作人員的勞動(dòng)強度。

1 系統總體設計
該系統由硬件部分和軟件部分組成，可實(shí)現精度±0．5℃的油溫檢測并實(shí)時(shí)顯示，溫度上限設定范圍由值班人員現場(chǎng)設定，當溫度高于上限時(shí)驅動(dòng)LED報警燈亮，同時(shí)蜂鳴器嗚叫。系統配有鍵盤(pán)，可設上限報警，系統配有打印機可實(shí)時(shí)打印現場(chǎng)油溫，采用RS 232C標準與上位機通信實(shí)現編程。系統組成框圖如圖1所示。

2 硬件部分
2．1 傳感器及調理電路
傳感器采用價(jià)格低廉、穩定性較好的銅熱電阻Cu50，其精度達到±0．05℃、測溫范圍-50～150℃。
調理電路采用兩級放大環(huán)節，芯片Op07作為放大器，第一級為差動(dòng)電橋放大器，可獲得較高的共模抑制比，第二級進(jìn)行增益調節，將傳感器的輸出信號轉換為便于處理和傳輸的信號。
A／D轉換器采用與微處理器接口更為方便的BCD碼輸出的MC14433，將調理電路輸出的模擬電壓轉化為數字量送入CPU處理。
2．2 微處理器
系統采用AT89C51型單片機作為整個(gè)系統的核心，主要完成數據處理、邏輯判斷、狀態(tài)顯示、越限報警、中斷控制、定時(shí)打印、鍵盤(pán)操作、A／D采集、驅動(dòng)執行部件。
2．3 人機接口
顯示系統的運行狀態(tài)及被控參量的實(shí)時(shí)值、便于操作人員對儀器進(jìn)行操作，如設定溫度上限，包括鍵盤(pán)、顯示器、打印機接口、狀態(tài)指示燈及報警裝置驅動(dòng)電路。鍵盤(pán)采用獨立鍵結構、中斷查詢(xún)結合。其特點(diǎn)是程序編制簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強。設定上限需要兩個(gè)按鍵，分別是加1和減1，系統對置上限鍵進(jìn)行中斷查詢(xún)，待確定控制要求后再對加1和減1進(jìn)行查詢(xún)。
顯示器采用三位七段數碼管，動(dòng)態(tài)顯示、軟件譯碼、共陰極、OC門(mén)驅動(dòng)。采用7407芯片對陰極進(jìn)行驅動(dòng)，配合P2口約2 mA的灌電流，亮度較高。
打印機選用MP-16智能微型打印機，機芯為Model-150-II16行針打，控制方式采用定時(shí)打印式，設一個(gè)按鍵接到外部中斷引腳上，何時(shí)打印受操作人員控制，實(shí)時(shí)性較強。由于油溫變化較為緩慢，采用定時(shí)打印就能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求，定時(shí)間隔可根據需要設置。