初晶温度是铝电解中重要的工艺参数之一。准确无误的测量出电解质的初晶温度,即可推算出电解槽的过热度,用于指导电解铝的生产,降低能源消耗,提高经济效益。本文针对铝电解的初晶温度设计了一款基于MSP430单片机的测量系统,该系统包含硬件和软件两大部分。硬件部分主要包含CPU模块、电源模块、液晶显示模块、温度采集模块、数据存储模块和USB通信模块。CPU模块是整个系统的大脑,选用TI公司生产的16位低功耗单片机MSP430F449,和JTAG接口电路、复位电路共同组成。温度采集模块选用Maxim公司推出的MAX6675,该芯片集放大,冷端补偿,A/D转换,线性纠正与一体,功能强大,与K型(镍铬-镍硅)热电偶一起配合使用。液晶显示模块由一型号为YM12864C的128×64的图形点阵液晶和按键组成。USB通信模块,选用CH372芯片,支持低功耗模式,可与单片机直接相连。软件部分以各个芯片的程序设计编程实现为主,详细的介绍了包括CH372芯片底层的程序设计,YM12864C液晶显示及MAX6675模数转换器的程序开发,采用VC++来实现了一个简单有好的上位机交互界面。最后根据热分析法的原理,通过CPU计算出电解质的初晶温度值,数据可上传到上位机中。本系统通过不断的调试,可通过液晶显示出测量的温度值和曲线,并最终计算出电解质的初晶温度,数据可通过USB芯片上传到上位机当中。本系统测量出的初晶温度数值可为铝电解的工艺提供一个较好的参考作用,用于指导电解铝的生产。
