基于單片機的智能油溫檢測報警系統(tǒng)設計

摘要：針對目前液壓系統(tǒng)油溫過高導致系統(tǒng)保護的問題，設計了一種基于單片機的智能油溫檢測報警系統(tǒng)。詳細闡述了該智能油溫檢測報警系統(tǒng)的原理。該智能油溫檢測報警系統(tǒng)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LED顯示，在精確測量溫度的同時實現油溫升高超限報警功能。
關鍵詞：液壓系統(tǒng)；油溫檢測；A／D轉換器；LED顯示

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

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

2 硬件部分
2．1 傳感器及調理電路
傳感器采用價格低廉、穩(wěn)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(jié)，芯片Op07作為放大器，第一級為差動電橋放大器，可獲得較高的共模抑制比，第二級進行增益調節(jié)，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(tǒng)采用AT89C51型單片機作為整個系統(tǒng)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、定時打印、鍵盤操作、A／D采集、驅動執(zhí)行部件。
2．3 人機接口
顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)及被控參量的實時值、便于操作人員對儀器進行操作，如設定溫度上限，包括鍵盤、顯示器、打印機接口、狀態(tài)指示燈及報警裝置驅動電路。鍵盤采用獨立鍵結構、中斷查詢結合。其特點是程序編制簡單、實時性強。設定上限需要兩個按鍵，分別是加1和減1，系統(tǒng)對置上限鍵進行中斷查詢，待確定控制要求后再對加1和減1進行查詢。
顯示器采用三位七段數碼管，動態(tài)顯示、軟件譯碼、共陰極、OC門驅動。采用7407芯片對陰極進行驅動，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，控制方式采用定時打印式，設一個按鍵接到外部中斷引腳上，何時打印受操作人員控制，實時性較強。由于油溫變化較為緩慢，采用定時打印就能夠滿足實時性要求，定時間隔可根據需要設置。