基于单片机的沥青智能软化点测试仪

　　对于软化点的温度小于100℃的沥青材料可用水作传热介质在水溶液中进行加热测试，而软化点温度大于100℃的高品质的沥青材料可用甘油溶液作传热介质进行测试。加热速度控制在每分钟升温3℃±0.5℃，加热元件为700W功率的电阻丝。直径为10mm的沥青球试样安放于浸泡在传热介质中的支架上，当加热到一定温度时，沥青熔化，此时从试样上会有沥青溶液通过支架上的孔滴下，被装在其下面的光电检测装置检测到，这时的温度就为沥青的软化温度。整个过程在1000mL的烧杯里进行。

　　1系统硬件结构

　　整个系统为以AT89C51单片机为核心的控制器，硬件结构框图见图1所示，可以分为以下几个部分。

　　(1)单片机及键盘、显示器等外围电路采用AT89C51单片机芯片作为处理器，其片内自带4KB的E2PROM，且指令系统与Intel MCS-51完全兼容。本系统采用汇编语言编程，控制程序容量约2KB，所以不需另外扩展程序存储器，使得控制电路得到简化，另外芯片内的128个字节的用户RAM也足够系统使用。

　　根据仪器操作的需要，在仪器面板上设计了两个按钮，—个是“测试”键，另一个是“结果”键，由P1.0和P1.1分别控制。上电后，按下“测试”键，P1.1输入低电平，仪器启动，否则不启动;任何时候按下“结果”键，P1.2输入低电平，此时若测试没有结束，显示结果变为零，若测试己结束，显示软化点温度。

　　为避免系统扩展并行接口芯片，采用单片机串行接口方式0的输出方式，外接两片74LS164移位寄存器来构成八位LED显示器接口，其一片的输出端通过PNP型三极管用来作显示器的位控，接至显示器的字位口;另一片输出控制要显示的数据码，且为了提高驱动能力，在该芯片输出端接一片74LS245输出数据至显示器的字型口，使输出电流扩大至20mA。八位显示器中左四位为时间显示，单位为分，右四位为温度显示，单位为℃，均精确到小数点后面一位。

　　(2)加热控制回路采用晶闸管控制加热回路的触发，在回路中接有加热指示灯，测试时通过观察仪器面板上指示灯的亮与灭得知电阻丝的加热与停止。当监控程序判断出需要加热时，单片机P1.4口发出低电平，使PNP型三极管8850导通，经MOC3041光电隔离，在其4引脚输出晶闸管的触发控制信号，使晶闸管触发端触发导通，加热电阻丝由220伏的交流电供电加热;当控制程序判断出需要停止加热时，单片机P1.4口发出高电平，使8850处于截止状态，停止电阻丝的加热。电路抗干扰能力强，输入输出完全隔离，绝缘性能良好。