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技術文(wen)章
基于linux 操作系統的高低溫試驗箱控制器詳解
來源: bibil.cn 時(shi)間:2019-10-08
    引言
    為滿足高低溫試驗時對試驗安全性的要求,并且能夠方便記錄試驗數據和實現現場和主控室的雙重控制,本文采用某芯片和linux 操作系統基礎上的高低溫控制系統,用戶可根據實際需要從任何一種狀態開始試驗,該系統還包含有兩個報警系統和遠程監控系統,用戶不用到現場只需通過電腦就可以了解到現場試驗的情況。

    1、系統方案設計

    為滿足系統(tong)(tong)低(di)(di)功耗、低(di)(di)成(cheng)本、高(gao)(gao)速率、高(gao)(gao)可靠性的(de)(de)要求,筆者(zhe)選擇該芯片植入了(le)linux操作系統(tong)(tong),對(dui)于(yu)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)的(de)(de)(交變)循(xun)環(huan)變化采用(yong)位式控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)方(fang)式。由(you)于(yu)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)的(de)(de)加(jia)熱系統(tong)(tong)是一(yi)個(ge)大(da)滯后環(huan)節,因此(ci)采用(yong)PWM的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)方(fang)式,并通過(guo)LED數碼管顯示試驗(yan)的(de)(de)時間、試驗(yan)的(de)(de)循(xun)環(huan)次數等,當(dang)超過(guo)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)的(de)(de)上、下限值(zhi)時能自(zi)動報警或(huo)利用(yong)雙金屬(shu)溫(wen)度計控(kong)(kong)制(zhi)繼(ji)電(dian)器自(zi)動斷電(dian),實(shi)現了(le)雙重(zhong)保護。此(ci)外(wai),該系統(tong)(tong)還通過(guo)網絡(luo)與PC機相連,用(yong)戶不僅可以(yi)在(zai)現場記錄試驗(yan)數據(ju),還可以(yi)進行遠程監控(kong)(kong)。

基于linux 操作系統的高低溫試驗箱控制器詳解

    2、硬件電路設計

    2.1 溫度采集電路設計
    由于Pt100熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而增加,因此利用橋式電路把電阻阻值的變化轉化為電壓的變化。供電電壓為+5V,加2kn電阻是為了在Pt100兩端得到0mV~10mV的電壓和抗干擾。
    2.2 AD轉換電路設計
    CS5532是一個24位2通道的高集成度的△∑模數轉換器,從Pt100得到0mV~10mV電壓經CS5532后轉換為數字信號送給主芯片,得到溫度對應的采樣值,再經過標定把對應的溫度顯示在數碼管上。

    3、軟件設計

    3.1  溫度控制
    采用儀表進行高、低溫試驗有一定的要求,即設定溫度上限和溫度下限。采用位式控制的方式分別設定溫度上限和溫度下限,當達到溫度上限或下限時將控制繼電器斷開,高、低溫箱停止加熱或制冷。由于高低溫箱的加熱是-一個大滯后環節,如果采用單純的位式方式進行控制將會使箱內溫度過高,因此在加熱過程中采用PWM的控制方式進行高溫試驗。高低溫試驗并不是一直循環的,而是有固定的試驗時間,當時間到時高低溫箱將停止工作。
    3.2 報警
     高低溫試驗箱是一種持續工作時間長的設備,在工作中為了保證產品和人身安全而設定了危險溫度,當達到此危險溫度時系統會及時發出報警信號。如果在高低溫箱工作中,由于溫度傳感器損壞未能將溫度信號傳給主芯片進行處理,那么可能導致高低溫箱處于單一的工作模式下(純加熱或純制冷),這將會發生危險。因此在箱內加雙金屬溫度計與繼電器相連,當溫度過高或過低時都會自動斷電,起到了雙重保護的作用。
    3.3故障報警程序
    此高低溫試驗箱故障報警系統的功能如下:當溫度達到規定的極限高溫或低溫時,蜂鳴器就會報警,并且會顯示“HELP”字樣。

    4結論

    本文提出了一種基于某芯片和linux操作系統的高低溫控制系統,實現了顯示器、溫度傳感器、互聯網監測的多平臺工作,達到了控制的目的。

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