摘要
铝电解槽炉膛内形严重影响着电流效率,而铝电解槽的炉膛内形与电解质的过热度有很大的关系。为了能够准确、及时的测定铝电解过程中铝电解槽中电解质过热度,本文基于美国TI公司16位低功耗单片机MSP430F449设计了一款数据采集与处理系统,整个系统包括:算法应用,硬件电路和软件驱动。其功能主要是,A/D转换、数据存储与处理、PC通讯,液晶显示和过热度计算。
硬件开发部分系统集成了A/D转换、外部扩展Flash存储器,USB通信,液晶显示以及电源、Jtag电路模块。文章中附有电路板原理图和PCB3D效果图以及详细的电路介绍说明。
软件开发部分以功能模块的底层驱动和过热度计算的软件实现为主,给出了各个模块驱动的流程图,以及模块中较为重要的功能函数。过热度计算是借用差热分析原理,根据热电偶升温特征,编写计算公式来实现。
通过软硬件联合调试,实现了多路数据的采集、处理、存储和显示,实现了按键选择功能。论文最后还分析了调试过程中遇到的问题及下一步工作方向。
The cell ledge seriously impacts on current efficiency in aluminium production and the superheat of electrolyte greatly links with the ledge. This paper introduces a data acquisition and processing system based on 16bits low-power MCU MSP430F449 produced by the TI company. Its main function includes A / D converter、data storage and processing PC, communications , LCD and the calculation of the superheat.
Hardware development of the system included the A / D converter, the external expansion of flash memory, USB communication with PC, liquid crystal display, power management and Jtag circuit module. The circuit of PCB was described in detail, and PCB 3D graphics was illustrated.
Software development of the system included the drivers of the modules and superheat calculation. The flow charts of the drivers for the Modules were introduced, and the meanings and the usage of the functions in the modules were described. The superheat was calculated by equations based on the principle of heat analysis.
The paper realized the multi-channel data collection, processing, storage, display, and the keys to function through the joint debugging of hardware and software, The problems in the system are also discussed.
引文
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