基于单片机的原油含水率测定仪的设计

图2 温度测量组成电路原理图

2 加热蒸馏控制驱动电路
电路如图3所示，单片机控制信号经反向器74LS07后，控制三极管，驱动继电器动作；继电器K1，总控各工位加热；K2起到加热功率切换的作用；K3～K8(或K14)控制各工位加热管；R1、R2控制固态调压器输出不同的电压波形。

图3 加热电路原理图

3 电磁搅拌电路设计
如图4所示，固态调压器调压调速，经变压器降压，全桥整流，变成直流电，控制12V直流电机。

图4 电磁搅拌电路原理图

4 加热稀释电路设计
有反相器74LS07、二极管、三极管、电阻、继电器组成控制电路，控制加热管和风机。

5 制冷循环水电路设计
有反相器74LS07、二极管、三极管、电阻、继电器组成控制电路，控制压缩机、散热器、水泵。

6 电压测量电路设计
该参数精度要求不高，采用全桥整流、电阻降压获取信号，进单片机A/D端。

7 键盘、显示电路设计
本系统有22个按键，采用5×5键盘阵列，占用10条I/O线：P1.0～P1.7和P2.0、P2.1。用单片机的P5口作为和显示驱动器ICM7218A数据传输总线，P6.2作为公共控制线连接ICM7218的MODE，P2.2、P6.0、P6.1、P6.3作为片选线连接ICM7218的/WR脚。

系统软件设计
系统的软件采用模块化结构设计，分为八大块，即系统初始化模块、数码管显示模块、按键识别及处理模块、水温测量及控制模块、稀释箱温度测量及控制模块、蒸汽温度测量及控制模块、定时处理模块、加热管供电电压测量模块。

系统通过初始化模块设置显示缓冲区、堆栈指针、操作标志和工作寄存器、各I/O端口的方向、A/D转换器设置、系统定时器模块，以及系统中断设置等。键盘模块负责按键的识别和按键处理，当有按键动作时调用相应的按键处理子程序进行处理，可实现对循环水、稀释箱及冷凝器内温度设定，定时时间的设定，工位的选择及各部分的起停。水温测量及控制模块能对冷凝循环水温度数据进行处理，处理数据送显示缓冲区，发出控制信号控制制冷机组，使水温保持在设定范围。稀释箱温度测量及控制模块能对稀释箱内的温度数据进行处理，处理数据送显示缓冲区，发出控制信号控制加热管，使箱内温度保持在设定范围。蒸汽温度测量及控制模块能对冷凝器内温度数据进行处理，处理数据送显示缓冲区，发出控制信号控制加热管，使冷凝器内温度不超过设定值。定时处理模块对加热功率的切换、电磁搅拌部分的启动和整个蒸馏时间的定时控制，蒸馏时间到，蒸馏加热、制冷循环水、电磁搅拌等部分停止运行，启动降温部分。