集成一体化智能熔点仪关键技术研究

　　1.引言:

　　随着我国经济的不断发展，医药、化学试剂、香料、印染等行业也在迅速的壮大，在这些行业中，晶体物质的纯度对生产过程中产品的质量起着至关重要的作用li.zl。可直接测量晶体物质的纯度又有一定困难，所以在实际操作甲我们通过测量晶体物质的熔点来判断它的纯度，是否达到生产需要。熔点是物质固有的重要的理化参数，是物质相变转化过程的特征温度，在有机化学工业中，熔点的测量是分析物质特性的基本手段。我国有机化学工业不断发展，但轻化工业在检测手段方面却存在不少薄弱环节，严重影响产品质量和经济效益的提高，尤其在制药行业，更需要加强检测手段[3,4]。本智能熔点采用了C8051F020单片机作为其核心部件，结合外围相应的必要电路以实现对被测有机化合物的初熔温度和终熔温度的显示和数据存储以及有机化合物的升温和降温，并且可对其温度进行实时显示，从而使得仪器成本更低廉，测量更准确，使用更方便。

　　2.熔点仪的工作原理

　　熔点仪主要由微控制器(单片机)、温度传感器、加热系统、搅拌系统，键盘和LCD显示等几部分组成。熔点仪的加热炉丝和测温铂电阻由支架支撑直接浸在烧杯内的传温液中，其底部有一磁力搅拌器，它匀速旋转使传温液各点温度均匀一致，传温液的加热由仪器内的微机程序控制器控制，使其能根据使用者的要求快速升温到预设值，待放人样品后按要求等速升温进行熔点测定，整个系统实现了全闭环的自动控制。键盘可以实现温度预置、调零、升温速率选择等功能，LCD屏实时显示传温液的温度值。熔点仪的主要目的是记录所检测样品的初熔和终熔两个温度值，利用仪器键盘上的初熔、终熔两个按键可以记录这两个温度值。系统的总体框图如图1所示。

　　电路的核心部分是Cygnal公司开发的C8051F单片机，是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC ),具有与MCS一51完全兼容的指令内核，不再区分时钟周期和机器周期，能在执行指令期间预处理下一条指令，提高了指令的执行效率。大部分C8051F单片机具备控制系统所需的模拟和数字外设，包括看门狗、ADC, DAC、电压比较器、电压基准输出、定时器、PWM、定时器捕捉和方波输出等，还采用了F lash ROM技术，集成JTAG接口，支持在线编程和调试，大大方便了开发者。温度传感器把电压信号送人C8051F单片机，实现A/D转化，最后将结果从串行口输出，通过牢行显示芯片RT12864提供LCD显示。220V交流电压通过变压器转化成lOV，再利用LM7805把lOV转换成5V，单片机所需要的3.3V电压由117提供。熔点仪上的键分别包括上升、下降、速率、调零、初熔、终熔、和功能键。