基于MSP430單片機(jī)的原油含水率測定儀的設(shè)計(jì)

圖2 溫度測量組成電路原理圖

2 加熱蒸餾控制驅(qū)動電路
電路如圖3所示，單片機(jī)控制信號經(jīng)反向器74LS07后，控制三極管，驅(qū)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(diào)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(shè)計(jì)
如圖4所示，固態(tài)調(diào)壓器調(diào)壓調(diào)速，經(jīng)變壓器降壓，全橋整流，變成直流電，控制12V直流電機(jī)。

圖4 電磁攪拌電路原理圖

4 加熱稀釋電路設(shè)計(jì)
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(fēng)機(jī)。

5 制冷循環(huán)水電路設(shè)計(jì)
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(jī)、散熱器、水泵。

6 電壓測量電路設(shè)計(jì)
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(jìn)單片機(jī)A/D端。

7 鍵盤、顯示電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)有22個(gè)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(jī)的P5口作為和顯示驅(qū)動器ICM7218A數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(shí)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(shè)置顯示緩沖區(qū)、堆棧指針、操作標(biāo)志和工作寄存器、各I/O端口的方向、A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)置、系統(tǒng)定時(shí)器模塊，以及系統(tǒng)中斷設(shè)置等。鍵盤模塊負(fù)責(zé)按鍵的識別和按鍵處理，當(dāng)有按鍵動作時(shí)調(diào)用相應(yīng)的按鍵處理子程序進(jìn)行處理，可實(shí)現(xiàn)對循環(huán)水、稀釋箱及冷凝器內(nèi)溫度設(shè)定，定時(shí)時(shí)間的設(shè)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(jù)進(jìn)行處理，處理數(shù)據(jù)送顯示緩沖區(qū)，發(fā)出控制信號控制制冷機(jī)組，使水溫保持在設(shè)定范圍。稀釋箱溫度測量及控制模塊能對稀釋箱內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理數(shù)據(jù)送顯示緩沖區(qū)，發(fā)出控制信號控制加熱管，使箱內(nèi)溫度保持在設(shè)定范圍。蒸汽溫度測量及控制模塊能對冷凝器內(nèi)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理數(shù)據(jù)送顯示緩沖區(qū)，發(fā)出控制信號控制加熱管，使冷凝器內(nèi)溫度不超過設(shè)定值。定時(shí)處理模塊對加熱功率的切換、電磁攪拌部分的啟動和整個(gè)蒸餾時(shí)間的定時(shí)控制，蒸餾時(shí)間到，蒸餾加熱、制冷循環(huán)水、電磁攪拌等部分停止運(yùn)行，啟動降溫部分。