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滲碳爐碳勢測控系統的研究與實現
作者：王銳
摘要：滲碳是熱處理行業里一道非常重要的工藝,滲碳工藝過程的執行,直接關系到熱處理產品的質量。本文首先簡要敘述了井式滲碳爐在滴注式氣氛中的滲碳原理及其控制方案,并闡述了滲碳過程中各工藝參數對滲碳結果的影響;然后在對滲碳工藝原理認識的基礎上,設計開發以單片機為核心的低成本碳勢測控儀,實現對滲碳過程的控制。 本系統采用增強型MCS-51單片機(P89C51RD2)作為控制儀的核心,通過軟硬件設計與調試,完成了滲碳爐碳勢控制儀的研制開發。系統中使用了多種總線接口芯片(單總線、I2C、SPI),簡化了接口電路,并分別針對各自的通信協議設計基于C51語言的軟件包;開發設計了基于CPLD的鍵盤、顯示接口,可以在沒有單片機參與的情況下獨立完成鍵盤的掃描編碼,且具有較好的通用性與可移植性;采用LCD與LED相結合的數據、狀態顯示方式,人機交互更加友好;儀表具有軟件自校正功能,在不增加系統成本的前提下提高了測量精度;氧電勢及熱電勢的處理都采用了分段線性插值的方法,在保證測量精度的前提下節省存儲空間;熱電偶冷端補償采用了美國DALLAS公司生產的單總線數字溫度傳感器DS18B20,可直接輸出數字信號,節省了放大及模數轉換模塊;提供RS-485通訊接口,實現與計算機的數據交換且可通過網絡組成集散控制系統。
關鍵詞：滲碳；單片機；CPLD；液晶顯示；DS18B20
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