基于單片機的原油含水率測定儀的設計

圖2 溫度測量組成電路原理圖

2 加熱蒸餾控制驅動電路
電路如圖3所示，單片機控制信號經反向器74LS07后，控制三極管，驅動繼電器動作；繼電器K1，總控各工位加熱；K2起到加熱功率切換的作用；K3～K8(或K14)控制各工位加熱管；R1、R2控制固態(tài)調壓器輸出不同的電壓波形。

圖3 加熱電路原理圖

3 電磁攪拌電路設計
如圖4所示，固態(tài)調壓器調壓調速，經變壓器降壓，全橋整流，變成直流電，控制12V直流電機。

圖4 電磁攪拌電路原理圖

4 加熱稀釋電路設計
有反相器74LS07、二極管、三極管、電阻、繼電器組成控制電路，控制加熱管和風機。

5 制冷循環(huán)水電路設計
有反相器74LS07、二極管、三極管、電阻、繼電器組成控制電路，控制壓縮機、散熱器、水泵。

6 電壓測量電路設計
該參數(shù)精度要求不高，采用全橋整流、電阻降壓獲取信號，進單片機A/D端。

7 鍵盤、顯示電路設計
本系統(tǒng)有22個按鍵，采用5×5鍵盤陣列，占用10條I/O線：P1.0～P1.7和P2.0、P2.1。用單片機的P5口作為和顯示驅動器ICM7218A數(shù)據傳輸總線，P6.2作為公共控制線連接ICM7218的MODE，P2.2、P6.0、P6.1、P6.3作為片選線連接ICM7218的/WR腳。

系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)的軟件采用模塊化結構設計，分為八大塊，即系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)碼管顯示模塊、按鍵識別及處理模塊、水溫測量及控制模塊、稀釋箱溫度測量及控制模塊、蒸汽溫度測量及控制模塊、定時處理模塊、加熱管供電電壓測量模塊。

系統(tǒng)通過初始化模塊設置顯示緩沖區(qū)、堆棧指針、操作標志和工作寄存器、各I/O端口的方向、A/D轉換器設置、系統(tǒng)定時器模塊，以及系統(tǒng)中斷設置等。鍵盤模塊負責按鍵的識別和按鍵處理，當有按鍵動作時調用相應的按鍵處理子程序進行處理，可實現(xiàn)對循環(huán)水、稀釋箱及冷凝器內溫度設定，定時時間的設定，工位的選擇及各部分的起停。水溫測量及控制模塊能對冷凝循環(huán)水溫度數(shù)據進行處理，處理數(shù)據送顯示緩沖區(qū)，發(fā)出控制信號控制制冷機組，使水溫保持在設定范圍。稀釋箱溫度測量及控制模塊能對稀釋箱內的溫度數(shù)據進行處理，處理數(shù)據送顯示緩沖區(qū)，發(fā)出控制信號控制加熱管，使箱內溫度保持在設定范圍。蒸汽溫度測量及控制模塊能對冷凝器內溫度數(shù)據進行處理，處理數(shù)據送顯示緩沖區(qū)，發(fā)出控制信號控制加熱管，使冷凝器內溫度不超過設定值。定時處理模塊對加熱功率的切換、電磁攪拌部分的啟動和整個蒸餾時間的定時控制，蒸餾時間到，蒸餾加熱、制冷循環(huán)水、電磁攪拌等部分停止運行，啟動降溫部分。