基于MSC1210單片機(jī)熔點(diǎn)儀的開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、　　在物理學(xué)上,熔點(diǎn)是指物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度。熔點(diǎn)儀,就是測(cè)定化學(xué)藥品類(lèi)物質(zhì)熔點(diǎn)的儀器。在制藥行業(yè),需要測(cè)定某些化學(xué)藥品的熔點(diǎn),以便了解藥物的理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、吸收性以及制造工藝和包裝等情況。因此,在醫(yī)藥行業(yè),熔點(diǎn)儀是必備的檢測(cè)儀器。另外,熔點(diǎn)儀也可以用來(lái)估測(cè)物質(zhì)的純度,以便檢驗(yàn)物質(zhì)是否達(dá)到生產(chǎn)工藝的需要水平。
　　目前,國(guó)內(nèi)熔點(diǎn)儀主要存在溫度分辨率低、測(cè)溫范圍較窄、升溫線性度差、測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)和精確度低等缺點(diǎn)。而國(guó)外的儀器

2、具有價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、后期維護(hù)麻煩、維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。為此,本課題旨在開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本適中、精度較高的新型熔點(diǎn)儀。
　　本課題設(shè)計(jì)的熔點(diǎn)儀以MSC1210Y5單片機(jī)為核心控制芯片,在開(kāi)發(fā)上需要滿足以下方面的要求：
　　1.硬件方面：完成以MSC1210Y5單片機(jī)為核心的電源模塊、溫度采集模塊、鍵盤(pán)輸入模塊、顯示模塊、串行通訊模塊以及整機(jī)布局的開(kāi)發(fā)。
　　2.軟件方面：采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程,Keil作為開(kāi)發(fā)環(huán)

3、境。要能夠?qū)崿F(xiàn)溫度采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理、溫度顯示、恒溫與勻速升溫控制等功能,并借助上位機(jī)LabVIEW整定PID參數(shù)。
　　課題在程序的開(kāi)發(fā)上,采用主程序和中斷程序共同進(jìn)行的方式。中斷程序包括定時(shí)器0 中斷,定時(shí)器 1 中斷和串口中斷。MSC1210Y5 單片機(jī)具有強(qiáng)大的中斷功能,并且使用方便。中斷的使用增加了程序的條理性和邏輯性,也減少了主程序的任務(wù)量。
　　在溫度的控制上,采用了改進(jìn)的位置式PID算法來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行恒溫

4、和勻速升溫控制。溫度控制上,采用16位PWM控制固態(tài)繼電器進(jìn)而來(lái)控制交流220V電壓對(duì)電阻絲進(jìn)行加熱。在借助上位機(jī)整定PID參數(shù)時(shí),首先規(guī)定好下位機(jī)MCU與PC機(jī)的通信協(xié)議,然后上位機(jī)LabVIEW根據(jù)下位機(jī)發(fā)送的溫度值進(jìn)行適時(shí)調(diào)節(jié),最終得到合適的參數(shù)。借助LabVIEW能夠直觀地觀察溫度曲線的變化,并且減小了調(diào)試的復(fù)雜度與整定參數(shù)的盲目性,縮短了PID參數(shù)整定周期。
　　在處理系統(tǒng)的非線性問(wèn)題上,采用二次多項(xiàng)式進(jìn)行回歸運(yùn)算,計(jì)