多通道智能温度控制仪的设计
摘要：本论文中主要介绍了以AT89C52单片机和CPLD为核心，ICL7135为A/D转换电路的多通道温度控制系统，将其应用在工业生产中，便于及时了解生产过程中的温度中，可以及时对生产过程进行实时控制。本系统具有精度高、稳定性高和抗干扰能力强的特点，并可以进行远距离的数据传输。这些特点决定了本系统在工业现场中具有很强的应用性和实用性，如果加以完善，必将具有广阔的前景。
关键词：多通道；温度控制；CPLD；模糊控制
1引言
温度控制是钢铁、化学、轻工、食品等生产进程中的重要环节，是现代工业生产过程中的1个主要参数,特别是大
型企业的主设备往往需要测量和控制多个温度参数，同时温度控制的精度直接影响产品的质量。相对于本系统，传统的温度控制仪表主要有以下几个不足：
１.1 传统温度控制仪表一次只能测量一路温度；
1.2 传统温度控制仪表采用4~20mV标准电压传递控制量，不能直接作用于控制对象。
因此，我们设计了一种基于AT89C52和CPLD为核心控制器的多通道智能温度控制仪，本智能温度控制仪一次可以监视测量４路温度并给予控制，可以节省大量的成本。在节省成本的同时本系统还具有测量精度高，抗干扰能力强，测温范围广，可以远程通讯的特点。
2 系统分析
智能仪表主要由单片机、人机交互、CPLD、信号输入、信号输出以及串口通信这些模块组成，如图1所示。
信号处理和A/D转换：工业现场中的四个通信信号值经过八选一模拟开关CD4051按序进入系统的模拟信号处理部分，模拟电路对信号进行滤波，放大后送入A/D转换芯片ICL7135，由于ICL7135为双积分型芯片，其转换精度非常高，在本系统中，可达到0.1℃的设计要求。
PID算法设计：利用智能仪表内部的单片机编制计算PID的程序，将对象温度与设定温度之差作为误差，从而计算出控制量。并交给CPLD定时器，CPLD内部编程产生4路定时器，定时器根据控制量输出占空比可变的方波，控制可控硅导通角，由此可以控制四路通道。
功率控制电路：采用MOTOROLA 公司生产的MOC3081 过零触发双向可控硅输出光耦, 通过它的导通与关断的时间比值来调节送给加热器件的功率。
单片机及CPLD电路：单片机负责对RS485通信及键盘输入、液晶显示和过零检测进行处理。CPLD模块用于产生4路PWM控制信号。
3 CPLD设计分析
系统核心控制芯片采用的是ALTERA 公司MAX7000系列CPLD来产生PWM信号。CPLD减轻了单片机的...
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