基于485总线多点炉膛温度检测系统.ppt

课题组成员：刘珣课题组成员：刘珣 张冬冬张冬冬 辛廷辛廷廷廷 季腾飞季腾飞 课题组长：刘珣课题组长：刘珣指导教师：指导教师：多点温度检测项目背景在发电厂、炼钢厂、炼铝厂车间有很多锅炉。如果锅炉的控制设备简陋，控制技术落后就会造成燃料的大量浪费，而且严重污染空气，也不利于安全生产。于是就需要实时采集到不同区域的温度值，实现动态监测，从而有效地控制炉膛温度。与往常用的RS232协议在很大程度上已不能满足设计的要求，如传输速率慢，传输距离短，传输信号易受外界的干扰等缺点。本系统采用一种性能优越的RS485接口芯片。详细设计需求1、系统采集端对测点温度进行采集，并将采集到的温度电压信号转换为数字信号，传送给数据处理端。2、处理端将处理后的信号传输到主机端3、主机的大数码管对温度进行实时显示，用户可根据需求选择显示模式查看各测点温度。详细设计1.系统总体功能1.多路温度检测系统以8052单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。2.各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析，存档，处理和研究。3.数码管显示的内容有各测点的温度值，最高温度值和最低温度值，用户可根据各自需求通过按键单独显示各锅炉的温度。2.系统设计总方案 该图为多点温度检测系统的整体框图，系统主要由主机和从机两部分构成，主机和从机由RS-485总线连接，主机接按键，显示器和语音报警装置。2.1系统主机模块1.主机模块主要是对信号进行集成处理，起到总控制作用，同时显示实时监控的数据2.该模块主要部件有单片机，max232芯片，max485芯片，lcd12864排针和警报系统。2.22.2主机模块主要芯片介绍主机模块主要芯片介绍2.2.1、max485芯片1、MAX485接口芯片是一种RS485芯片，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器，可以用于数据的接受和传输。2、采用单一5 V电源工作，额定电流为300 A，采用半双工通讯方式。；3、本系统的处理端和主机模块均含有该芯片，这两个模块就在RS-485通信协议下进行数据传输。2.2.2、max232芯片1、MAX232芯片专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v单电源供电。2、MAX 232主要应用于串行通信电路模块中3、该芯片主要功能是实现电平之间转换，它可以将RS232电平转化为TTL电平（5V）。因为传输数据时电脑的输出电压很高（12V），如果直接与单片机相连会烧毁单片机，所以需要MAX232实现电平转换，保证单片机正常通信。2.2.3、RS-485通信协议本次设计采用RS-485通信协议，其优点有：RS485是利用平衡双绞线作传输线的多点通讯标准。它采用差分信号进行传输；最大传输距离可以达到1.2 km；最大可连接32个驱动器和收发器；接收器最小灵敏度可达200 mV；最大传输速率可达2.5 Mb/s。由此可见，RS485协议是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。2.3.从机模块1、485多点端温度检测系统的从机系统是由温度采集模块和数据处理模块构成。2、采集端主要用于各测试点的温度采集3、数据处理模块用于与主机间的数据传输4、从机系统主要部件有单片机，max232，max485、max6675和K型热电偶采集端采集端处理端处理端处理端处理端2.42.4从机模块主要部件介绍从机模块主要部件介绍2.4.12.4.1、K K型热电偶型热电偶1、热电偶作为一种主要的测温元件，具有结构简单、使用方便、测温精度高等特点，被广泛应用于工业温度控制过程中。3、本系统采用K型热电偶作为传感器2、K型热电偶可以直接测量各种生产中从0到1300范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。2.4.2、MAX6675芯片1、max6675是温度采集端的核心2、MAX6675是K型热电偶串行模数转换器，它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能，大大简化了热电偶测量智能装置的软硬件设计。3、本系统中，MAX6675将热电偶采集到的温度电压信号转换为数字信号，处理后通过max485芯片在RS-485通信协议下传送给主机采集端原理图采集端原理图采集端实物图采集端实物图2.5、系统外设1、485多点端采集系统的外设有：大数码管和语音报警系统。2、数码管显示的内容有各测点的温度值、最高温度值和最低温度值，用户可根据各自需求通过按键单独显示各锅炉的温度。3、警报器外接语音系统，当温度超出系统可测范围时，系统就会发出报警声3、算法流程图5、方案的实现待测系统测试现象1温度采集端将热电偶放在燃烧的酒精灯上，主机端会显示当前温度，处理端和主机端的灯会亮2数据处理端当处理端接收到信号时单片机旁的提示灯会亮3主机主机接收到数据会在大数码管上实时显示出来4报警系统当锅炉温度超出系统可测范围时警报器会报警6、实习小结系统的设计是从画原理图开始，俗话说“万事开头难”，没想到开头了以后更难整个实习过程出现了很多问题，比如说画PCB板的时候经常将器件放错位置，焊电路板时居然还有人会把芯片直接焊在电路板上，虽然错误很低级，但是老师还是很耐心地给我们指导，最终我们艰难地完成了课题的设计，并对所用芯片功能有了一定的了解。这几天的实习也让我们意识到了团队合作使得重要性。实习期间的生活很充实，也学到了很多东西，感谢合肥求精电子有限公司的老师们对我们的指导！实物展示图谢谢观看！祝生活愉快