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基于MSC1210单片机熔点仪的开发与实验研究

更新时间：2020-02-15 10:35:21 大小：1M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：msc1210单片机 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

  在物理学上,熔点是指物质由固态变为液态时的温度。熔点仪,就是测定化学药品类物质熔点的仪器。在制药行业,需要测定某些化学药品的熔点,以便了解药物的理化性质、稳定性、吸收性以及制造工艺和包装等情况。因此,在医药行业,熔点仪是必备的检测仪器。另外,熔点仪也可以用来估测物质的纯度,以便检验物质是否达到生产工艺的需要水平。 

  目前,国内熔点仪主要存在温度分辨率低、测温范围较窄、升温线性度差、测量时间较长和精确度低等缺点。而国外的仪器具有价格昂贵、操作复杂、后期维护麻烦、维护费用高等缺点。为此,本课题旨在开发一种结构简单、成本适中、精度较高的新型熔点仪。 

  本课题设计的熔点仪以MSC1210Y5单片机为核心控制芯片,在开发上需要满足以下方面的要求： 

  1.硬件方面：完成以MSC1210Y5单片机为核心的电源模块、温度采集模块、键盘输入模块、显示模块、串行通讯模块以及整机布局的开发。 

  2.软件方面：采用C语言进行编程,Keil作为开发环境。要能够实现温度采集、数据运算与处理、温度显示、恒温与匀速升温控制等功能,并借助上位机LabVIEW整定PID参数。 

  课题在程序的开发上,采用主程序和中断程序共同进行的方式。中断程序包括定时器0 中断,定时器 1 中断和串口中断。MSC1210Y5 单片机具有强大的中断功能,并且使用方便。中断的使用增加了程序的条理性和逻辑性,也减少了主程序的任务量。 

  在温度的控制上,采用了改进的位置式PID算法来对温度进行恒温和匀速升温控制。温度控制上,采用16位PWM控制固态继电器进而来控制交流220V电压对电阻丝进行加热。在借助上位机整定PID参数时,首先规定好下位机MCU与PC机的通信协议,然后上位机LabVIEW根据下位机发送的温度值进行适时调节,最终得到合适的参数。借助LabVIEW能够直观地观察温度曲线的变化,并且减小了调试的复杂度与整定参数的盲目性,缩短了PID参数整定周期。 

  在处理系统的非线性问题上,采用二次多项式进行回归运算,计算出回归方程系数后,对仪器进行校正,并对回归方程的显著度进行了检验。

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