为了使仪表能够进行高、低温试验, 设计了一个以SAM7X256128为主芯片植入linux操作系统的温度控制系统。采用热电阻Pt100进行温度采集, 控制方式采用位式控制和PWM控制, 具有时钟可自动计时、系统自动报警和自动断电的保护措施。此装置还与PC机相连, 方便用户观察和记录数据。

为满足高、低温试验时对试验安全性的要求, 并且能够方便记录试验数据和实现现场和主控室的双重控制, 本文提出了一种在SAM7X256_128和linux操作系统基础上的高、低温控制系统, 用户可根据实际需要从任何一种状态开始试验, 该系统还包含有两个报警系统和远程监控系统, 用户不用到现场只需通过电脑就可以了解到现场试验的情况。

1系统方案设计

为满足系统低功耗、低成本、高速率、高可靠性的要求, 笔者选择了SAM7X256_128作为主处理芯片, 植入了linux操作系统, 对于高、低温的 (交变) 循环变化采用位式控制的方式。由于高、低温的加热系统是一个大滞后环节, 因此采用PWM的控制方式, 并通过LED数码管显示试验的时间、试验的循环次数等, 当超过高、低温的上、下限值时能自动报警或利用双金属温度计控制继电器自动断电, 实现了双重保护。此外, 该系统还通过网络与PC机相连, 用户不仅可以在现场记录试验数据, 还可以进行远程监控。图1为系统的整体结构框图。

2硬件电路设计

2.1 温度采集电路设计

Pt100温度检测电路如图2所示。由于Pt100热电阻的阻值会随着温度的升高而增加, 因此利用桥式电路把电阻阻值的变化转化为电压的变化。供电电压为+5 V, 加2 kΩ电阻是为了在Pt100两端得到0 mV～10 mV的电压和抗干扰。