发明名称 一种基于ARM的温度采集控制系统和控制方法
摘要 本发明公开了一种基于ARM的温度采集控制系统和控制方法。一种基于ARM的温度采集控制系统包括ARM处理器、220V交流过零检测电路、热电偶温度采集放大滤波电路、室温采集放大电路以及温度控制输出电路。此处所用的ARM处理器为ST公司的STM32F103ZET6。本发明采用仪表放大器组成热电偶的温度采集放大滤波电路,对设备中的共模干扰有很好的抑制效果;交流过零检测的应用大大延长了系统的寿命和稳定性;相比独立的温控表的手动调节温度,本系统在实时调整控制温度方面有着不可替代的优势。
申请公布号 CN104571202A 申请公布日期 2015.04.29
申请号 CN201510002790.1 申请日期 2015.01.05
申请人 杭州电子科技大学 发明人 高明煜;王夏明;朱琦;黄继业
分类号 G05D23/22(2006.01)I 主分类号 G05D23/22(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 杜军
主权项 一种基于ARM的温度采集控制系统,包括ARM处理器、220V交流过零检测电路、热电偶温度采集放大滤波电路、室温采集放大电路以及温度控制输出电路;此处所用的ARM处理器为ST公司的STM32F103ZET6;所述的220V交流过零检测电路包括6个电阻,2个二极管,第一运算放大器LM358和1片光耦NEC2501L‑1;第一电阻R1的一端接220V交流电的火线,另一端与第三电阻R3的一端、第一二极管D1的负极、第二二极管D2的正极、第一运算放大器U1A的正向输入端连接;第二电阻R2的一端接220V交流电的零线,另一端与第四电阻R4的一端、第一二极管D1的正极、第二二极管D2的负极、第一运算放大器U1A的反向输入端连接;第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的另一端连接并接地,第一运算放大器U1A的正电源端与第一电容C1的一端连接并接12V电源,负电源端与第一电容C1的另一端连接并接地,输出端与光耦的1脚连接;光耦的2脚与第五电阻R5的一端连接,第五电阻R5的另一端接地;光耦的4脚接3.3V电源,3脚与第六电阻R6的一端连接并与ARM处理器的一个带定时器功能的I/O口连接;第六电阻R6的另一端接系统地;所述的热电偶温度采集放大滤波电路包括仪表放大器U2、第二运算放大器U3、7个电阻和9个电容,仪表放大器U2的型号为INA126,第二运算放大器U3的型号为OP07;第七电阻R7的一端与热电偶的负极连接,第七电阻R7的另一端与第二电容C2的一端、第九电阻R9的一端、第四电容C4的一端、仪表放大器U2的2脚负输入端连接,第八电阻R8的一端与热电偶的正极连接,第八电阻R8的另一端与第二电容C2的另一端、第十电阻R10的一端、第三电容C3的一端、仪表放大器U2的2脚正输入端连接;仪表放大器U2的1脚与第十一电阻R11的一端连接,8脚与第十一电阻R11的另一端连接,4脚与第五电容C5的一端连接并接负5V模拟电源,5脚与第九电阻R9的另一端、第四电容C4的另一端、第十电阻R10的另一端、第三电容C3的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端连接并接模拟地,6脚与第七电容C7的另一端、第十二电阻R12的一端连接,7脚与第六电容C6的另一端连接并接正5V模拟电源;第十二电阻R12的另一端与第十三电阻R13的一端、第八电容C8的一端连接,第八电容C8的另一端与第二运算放大器U3的2脚、第二运算放大器U3的6脚并与ARM处理器的一个模拟输入脚连接,第十三电阻R13的另一端与第二运算放大器U3的3脚、第九电容C9的一端连接,第九电容C9的另一端接模拟地;第二运算放大器U3的4脚与第十电容C10的一端连接并接负5V电源,7脚与第十电容C10的另一端连接并接正5V电源,1脚、5脚、8脚架空;室温采集放大电路包括温度传感器U4,第三运算放大器U5、3个电阻和2个电容,所述的温度传感器型号U4为LM35DZ,所述的第三运算放大器U5型号为OP07;所述的温度传感器U4的1脚与第十四电阻R14的一端连接并接5V模拟电源,第十四电阻R14的另一端与第十六电阻R16的一端、第三运算放大器U5的2脚连接,温度传感器U4的2脚与第十五电阻R15的一端连接,第十五电阻R15的另一端与第十一电容C11的一端、第三运算放大器U5的3脚连接,第十一电容C11的另一端接5V模拟电源,温度传感器U4的3脚接5V模拟电源;第三运算放大器U5的4脚与第十二电容C12的一端连接并接负5V电源,7脚与第十二电容C12的另一端连接并接正5V电源,1脚、5脚、8脚架空;6脚与第十六电阻R16的另一端连接并接ARM处理器另一个模拟输入脚,所述的温度控制输出电路包括第二光耦,一个MOS管,一个继电器,一个二极管和一个电阻;所述的第二光耦OC2的1脚接ARM处理器的控制信号输出脚,2脚接数字地,4脚接12V隔离电源,3脚与MOS管的栅极、第十七电阻R17的一端连接,第十七电阻R17的另一端与MOS管的源极S连接并接隔离地,MOS管的漏极D与继电器的3脚、第三二极管D3的正极连接,第三二极管D3的负极与继电器的4脚连接12V电源;继电器的2脚接220V零线,1脚与加热丝的一端连接,加热丝的另一端接220V火线。
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