一种具有远程控制的智能温控仪的设计与实现

　　1.智能温控仪的组成和各部分功能

　　智 能 温 控 仪 硬 件 组 成 如 图 1所示。温度传感器铂电阻PT1000放在人员不能进入或不易进入的场 合 ， 通 过 温 度 传 感 器 铂 电 阻PT1000及运算放大器OP07将被测温度的变化转换成电压信号，由LM331进行

          V/F变换为脉冲信号输入至89C51的T1口进行频率计数，该计数脉冲频率即反映了所测温度的大小，系统进行PID运算，若所测温度与系统设定温度不相符，根据PID计算结果通过光耦TIL117控制输出电路中的电磁继电器吸合，进行温度调节的控制，同时各分机的通讯口MAX487与主机进行数据通讯与传送，由主机输入参数可进行所有温控仪的温度设定。系统所设定的温度数据存储于看门狗芯片X25045中，同时当检测温度超过设定温度一定值时系统进行报警。本系统具有4位键盘作输入控制，8位LED数码管显示，同时显示系统设定温度(4位:1位符号，3位数值)及检测温度值(4位:1位符号，3位数值)，4位键盘为:位选、增量、减量、设定值保存功能.

  　2.硬件设计及实现

　　2.1 智能控制器

　　如图1所示，AT89C51单片机[1][2]作为本系统的核心控制器，　它的TXD、RXD、P3.4、P3.2分别与MAX487的DI、RO、RE、DE相　联进行数据通讯控制;AT89C51的　P1.0～P1.3口、RESET接至X5045作系统数据存储及故障保护;P1.4～ P 1 . 7 口 作 四 位 键 控 输 入 控 制端;AT89C51的P0.0～P0.6口、P2口接至显示译码;AT89C51的P3.5口计数器T1输入端接至LM331的频率输出端进行脉冲计数;AT89C51的P0.7口接至光耦TIL117控制端，再把信号输出至起控装置，让调温装置工作.

　　2.2 温度检测、转换与弱信号放大电路

　　系 统 原 理 图 如 图 2 所 示 。 本系统采用铂电阻PT1000为测温元件，PT1000具有性能稳定、抗氧化能力强和测量精度高等优点。由PT1000和电阻元件组成的桥式电　　路将由于温度变化引起的铂电阻的阻值变化转换为电压信号输入放大器。

　　信 号 放 大 电 路 由 集 成 运 放OP07组成，OP07的噪声峰-峰值为0.6μV，共模扼制比CMRR>106dB。能满足本电路系统的要求。

　　2.3 电压/频率转换电路

　　在控制和测量系统中，一般由A/D转换器件将电量或非电量通过传感器和前置电路接入后续电路处理。本系统采用V/F转换器LM331将温度信号的变化转换为频率信号的处理。

　　LM331是美国NS公司生产的性能价格比高、外围电路简单、可单电源供电、低功耗的集成电路。LM331动态范围宽达100dB，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性度，数字分辨率达12位。LM331的输出驱动器采用集电极开路形式，因此可通过选择逻辑电流和外接电阻来灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同逻辑电路。LM331可工作在4.0V～40V之间，输出可高达40V，而且可以防止VCC短路。