2.2 硬件的模块化设计
2.2.1 数据采集模块
本设计的 8 路温度检测电路选用现代工业生产过程中使用极为广泛的热电偶为温敏元件进行温度的测量， 根据热电偶的测温原理及其特点， 为了使环境温度的变化不会影响温度检测和控制效果， 在整个制瓶工艺过程中采用了多点多回路检测和非常实用的冷端温度补偿电路， 使输出接近线性化， 在实验过程中我们发现该电路的热电动势与被测温度基本上成单值函数关系。热电偶经过冷端温度补偿后，输出得到很微弱的模拟信号， 经过放大才适合 PIC16F877 单片机集成的 A/D转换器转换成单片机能够识别的数字信号， 并转化为对应温度值。
2.2.2 主控制模块
本系统的控制核心是 PIC单片机。PIC单片机是近几年出现的一种新型的采用 CMOS工艺的 8 位单片机， 所选用的 PIC16F877 单片机
［1］的内部集成有 8 路 10 位 A/D 转换器， 内置 8k× 14 位的 Flash 程序存储器， 可多次修改程序， 便于系统升级。 以 PIC16F877 为核心的温度控制装置， 无须扩展 I/O芯片和 A/D 转换器， 大大地提高了系统的可靠性和抗干扰性， 并通过通讯口实现与其它单片机的通讯， 从而获得工艺过程的数据参数， 使得温度控制与工艺过程发生直接联系， 提高温度控制的精度和产品的质量。而模糊控制的运用可以避免控制对象
传递函数的不精确性和非线性所带来的误差， 提高温度控制的精度。由于系统具有大惯性的特点（需要有热传导和热平衡的过程） ， 为了提高系统的快速性和模糊控制的精度， 具体控制算法采用了分段控制的方法， 即在对被控对象的温度特性有一定的经验知识并进行粗略的实验的基础上， 把温度控制过程划分为前段和后段分别进行处理， 在此不作赘述。PIC单片机作为控制核心与其余各模块相连接， 处理各种数据， 发出各种控制信号。
2.2.3 控制量输出模块
本设计输出模块是通过 PIC16F877 单片机 RD 口输出主控模块的决策信号， 控制对应固态继电器（简称SSR）的通断来达到控制加热器工作的目的。选用固态继电器而没有使用普通的继电器与其良好的特性是密切相关的， 且其价格并不贵。它是用半导体器件代替传统点接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件， 单相SSR 为四端有源器件， 其中两个输入控制端， 两个输出端， 输入输出之间光电隔离， 输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后， 输出端就能从断态转变成通态。具体地说， 就是将每隔一定时间采样进来的信号经过A/D处理并通过模糊控制计算出控制输出量， 转化为 PWM信号的占空比， 由 RD引脚输出相应的高低电平控制固态继电器， 如果所测得的温度值比给定温度值小， 那么固态继电器转变成通态进行加热升温处理， 反之则转变成断态暂停加热。