塑料挤出机多路温度控制系统设计.doc

摘要:目前对于塑料挤出机的工艺要求不断提高，特别是新型螺杆的高速挤出以及新型材料需要高精度的温度控制。从国内挤出设备的技术改造来看，提高温度控制精度对节约塑料具有较大的经济价值。

本设计是以AT89S51单片机的系统为核心，应用K型热电偶作为温度传感器进行模拟信号的采集，再将采集到的模拟信号通过放大电路和冷端补偿电路进行放大和补偿。多路选择开关实现多路模拟信号的通道选择，并且通过A/D转换器对模拟信号进行模数转换。将转换得到的数字信号传给单片机，通过单片机进行控制操作。本设计通过LCD1602进行温度实时的显示；温度的上下限的设定和修改通过矩阵键盘实现。运用RS-232串行口实现单片机和PC机的连接，单片机的程序的写入和温度的历史记录也通过其串行口实现。

本系统通过单片机对塑料挤出机的温度系统的整体性控制，在一定程度上提高温度控制的精度，减少了材料不必要的浪费，节约了用电和降低了成本。

关键词  塑料挤出机；单片机；温度控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1选题的背景和意义-1

1.2国内外塑料挤出机的温度控制方法-1

1.3本设计的内容-2

2硬件设计-3

2.1系统的总体设计-3

2.2单片机的硬件电路设计-3

2.2.1单片机的选择-3

2.2.2  AT89S51的主要性能特点-4

2.2.3 单片机的最小系统的设计-5

2.3温度采集电路设计-6

2.3.1 温度传感器的选择-6

2.3.2 测温部分硬件电路-7

2.3.3多路选择开关电路设计-8

2.3.4 冷端温度补偿电路的设计-9

2.3.5 A/D转换电路的设计-10

2.4控制部分电路设计-11

2.4.1光电隔离电路的设计-11

2.4.2 驱动电路的设计-11

2.5单片机的扩展电路设计-12

2.6显示电路的设计-13

2.7键盘电路的设计-13

2.8声光报警电路的设计-14

2.9 电源电路的设计-15

2.9.1  5V的电源电路设计-15

2.9.2  12V电源电路的设计-16

2.10通讯模块设计-17

3系统软件的设计-18

3.1软件的总体设计-18

3.2主程序模块设计-18

3.3LCD1602显示模块设计-20

3.4矩阵键盘模块的设计-20

3.5报警模块的设计-21

3.6看门狗模块的设计-22

3.7温度信号处理模块设计-22

3.8继电器控制程序的设计-23

4  PCB板设计-24

4.1 PCB制作的软件介绍-24

4.2  PCB的制作流程-24

4.2.1 原理图的制作-24

4.2.2 元件封装的选择-24

4.2.3 PCB的生成-25

4.2.4 PCB图中的元件布局规则-25

4.2.5 PCB图的布线规则-26

结 论-27

致谢-28

参考文献-29

附录1：程序清单-30

附录2：PCB板图-36