0、引言
    隨著畜牧生產和加工業的發展，對牧草的社會需求數量和品質要求也不斷提高，促使牧草烘干機得到迅速發展。長期以來，我國的牧草產品加工一直采用傳統的自然曬干的方法，這種方法往往受到天氣條件的制約，浪費嚴重，加工時間長等諸多不足。基于這種情況我們研制了四層滾筒式牧草烘干機，由于其結構比傳統的滾筒式牧草烘干機復雜得多，并且溫度對于烘干機來說又是重要的性能參數。因此，高精度的溫度檢測不僅可以為后續的自動控制系統奠定基礎，也成為改進機體設計和提高整體性能指標的關鍵技術。傳統的溫度基礎，也成為改進機體設計和提高整體性能指標的關鍵技術。而傳統的溫度檢測儀表測量范圍低，測量結果的精度低，整體誤差大，而且數據只能實時顯示，很不方便試驗研究并且容易出現故障，無法滿足研究需要。為了提高測量的精度和試驗效率，本文設計滾筒式牧草烘干機溫度檢測系統，提高干燥溫度檢測效果。
1、系統結構與特點
    本烘干機溫度檢測系統主要由溫度檢測、顯示、參數設置及數據通信等部分組成，烘干機溫度檢測系統結構圖，如圖1所示。
 
    系統以89C51單片機作為核心，通過S型高精度熱電偶作為溫度傳感器，從而實現對溫度的檢測。
    (1)用可作為標準熱電偶或基準熱電偶的1級鉑一鉑銠熱電偶（S型）熱電偶，為整個系統的高精度提供了信號源保證。
    (2)傳感器輸出信號采用4～20mA標準電流信號，即增強了信號傳輸過程中的抗干擾能力，又可保證系統的可移植性。
    (3)啟用“看門狗”以及上電延時復位功能，增強系統的可靠性及抗干擾能力，簡化電路設計。
    (4)采用LED數碼管顯示，適應工作環境要求。
    (5)結構化程序設計增強系統軟件的可移植性，易于調試和檢驗。
2、系統硬件實現
2.1傳感器及變送模塊
    本系統的硬件主要由傳感器、變送器、A/D轉換器、微處理器、按鍵、顯示部分和串口通信部分組成。采用S型熱風爐專用熱電偶，精度為土025%，性能穩定。由于牧草烘干的被測介質是固體，傳感器護套要耐磨，本研究選用特種合金材料，以增加強度和耐磨性。變送模塊的精度為土0.2%，可將熱偶產生的mV級信號轉變為與溫度成線性的4～20mA電流信號，這樣既可省去補償導線，又提高了信號傳送過程中的抗干擾能力。該模塊還具有線性化校正，冷端溫度自動補償等功能。
2.2數據采集模塊
    本模塊的主要功能是將高精度的4～20mA電流信號，經過濾波電路濾去噪聲，通過采樣電阻采樣，將電流信號轉換為0.8～4V的電壓信號，以滿足A/D轉換器TLC2543的輸入要求，完成數據采集。圖2所示為數據采集模塊電路圖。
 
    在變送模塊和采樣電阻上，都會產生誤差。通過調節變送部分的電位器Rl和R3，既可減小誤差，同時還起到隔離信號的作用，提高了抗干擾能力。
2.3單片機核心模塊
    本系統由89C51單片機、x5045P、Max232構成最小應用系統。89C51中央處單元是系統的大腦，而x5045“看門狗”芯片負責程序的復位當程序出現異常時時可自動將系統復位，Max232串口接口芯片則負責完成下位機與上位的接口任務。最小系統的電路圖如圖3所示。

2.4顯示、鍵盤
    本模塊實現傳感器的量程和零點調節、采樣周期、顯示方式參數設定和查詢功能；實時顯示溫度及熱電偶的工作狀態。
2.5通信接口
    由于本系統需要傳輸的數據不多，為此采用了簡單易用的串行通信方式。選用了MAX232作為電平轉換的器件，將信號轉換成串行信號，將數據直接傳輸至上位機以作進一步處理。
3、系統軟件設計
3.1單片機程序
    各模塊均按結構化程序設計思想進行設計，具有較強的通用性，尤其是通信模塊、溫度顯示模塊和數據采集模塊，只需修改相應參數，便可適用于不同設備的數據采集系統。溫度檢測系統程序流程圖，如圖4所示。
 
    本程序將數據的采集，顯示，傳輸分離開來，用一個定時中斷負責溫度和熱電偶狀態的掃描將數據存儲到數組中，也就相當于一個數據庫。而顯示模塊則只負責溫度及熱電偶狀態顯示。當顯示部分出現故障是則不會影響數據的采集與傳輸增強了系統的可靠性與抗干擾能力。
3.2上位機程序
    上位機采用Visual Basic 6.0進行程序編寫。通過MSComm控件實現單片機和上位機的串行通信，從而實現多點溫度的實時顯示和歷史曲線顯示、報表打印等功能，并通過數據庫軟件SQL Serve2000將數據統一管理，提高了烘干機的試驗效率。
4、結論
    滾筒式牧草烘干機溫度控制系統實現了烘干機溫度的多點檢測以及溫度數據的上傳，并實時顯示各點溫度及熱電偶工作狀態，可快速的獲取試驗數據。試驗結果表明，本系統提高試驗效率，為提高整體烘干機整體性能指標提供可靠的數據保證。
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