[實(shí)用新型]基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720473562.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206849354U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙健平;孟凡清;高雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 杭州聚邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33269
• 代理人: 蔣全強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對(duì)于電類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，“單片機(jī)原理與應(yīng)用”是電類及相關(guān)專業(yè)的主干課程，具有很強(qiáng)的技術(shù)性和實(shí)踐性。實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在單片機(jī)教學(xué)中占有十分重要的位置；在國(guó)內(nèi)學(xué)校在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中平臺(tái)相對(duì)單一，且涉及的知識(shí)面也較窄；并且，控制行業(yè)對(duì)單片機(jī)的要求越來(lái)越高，顯然傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生適應(yīng)崗位的需要；因此，需要將自動(dòng)控制技術(shù)，融入單片機(jī)教學(xué)中，進(jìn)一步提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以便于學(xué)生搭建適于構(gòu)成閉環(huán)溫控的實(shí)驗(yàn)電路。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：上位機(jī)，與該上位機(jī)相連的閉環(huán)調(diào)溫裝置；所述閉環(huán)調(diào)溫裝置包括：加熱單元、單片機(jī)溫控單元和溫度采集單元；其中加熱單元、單片機(jī)溫控單元和溫度采集單元之間均設(shè)有用于插件元器件以構(gòu)建相應(yīng)關(guān)聯(lián)電路的面包板；所述溫度采集單元包括用于獲得加熱單元各測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)的多路溫度采集通道，且多路溫度采集通道分別與第一多通道模擬開(kāi)關(guān)的多路輸入端相連，該第一多通道模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與差分放大電路的第一輸入端相連，且該差分放大電路的輸出端作為溫度采集單元的輸出端，所述差分放大電路的第二輸入端用于連接基準(zhǔn)電壓；以及第一多通道模擬開(kāi)關(guān)由上位機(jī)控制以選擇相應(yīng)溫度采集通道，并且所述單片機(jī)溫控單元與上位機(jī)通訊，即將檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)。

進(jìn)一步，所述溫度采集單元還包括基準(zhǔn)電壓切換電路，所述基準(zhǔn)電壓切換電路為與電源相連的串聯(lián)分壓電路，其中各阻值之間均設(shè)有分壓輸出端；各分壓輸出端分別與第二多通道模擬開(kāi)關(guān)的多路輸入端相連，該第二多通道模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與差分放大電路的第二輸入端相連；以及所述第二多路通道模擬開(kāi)關(guān)由上位機(jī)控制以選擇相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓。

進(jìn)一步，上位機(jī)包括：主處理器模塊，與該主處理器模塊相連的液晶顯示模塊，所述主處理器模塊的第一、第二多通道模擬開(kāi)關(guān)控制端和溫度采集端分別引出后與第一、第二多通道模擬開(kāi)關(guān)的控制端和單片機(jī)溫控單元的信號(hào)輸出端相連。

本實(shí)用新型的有益效果是，基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)加熱單元、多路溫度采集通道、單片機(jī)溫控單元以及通過(guò)面包板搭建相關(guān)電路以實(shí)現(xiàn)各單元之間互連，滿足了調(diào)溫控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制電路構(gòu)建，使學(xué)生完成單片機(jī)編程、電路設(shè)計(jì)等綜合訓(xùn)練，以及還通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)獲得閉環(huán)調(diào)溫裝置的溫度數(shù)據(jù)，以便于評(píng)判學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是基準(zhǔn)電壓切換電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種基于單片機(jī)的閉環(huán)調(diào)溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：上位機(jī)，與該上位機(jī)相連的閉環(huán)調(diào)溫裝置；所述閉環(huán)調(diào)溫裝置包括：加熱單元、單片機(jī)溫控單元和溫度采集單元；其中加熱單元、單片機(jī)溫控單元和溫度采集單元之間均設(shè)有用于插件元器件以構(gòu)建相應(yīng)關(guān)聯(lián)電路的面包板；所述溫度采集單元包括用于獲得加熱單元各測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)的多路溫度采集通道，且多路溫度采集通道分別與第一多通道模擬開(kāi)關(guān)的多路輸入端相連，該第一多通道模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與差分放大電路的第一輸入端相連，且該差分放大電路的輸出端作為溫度采集單元的輸出端，所述差分放大電路的第二輸入端用于連接基準(zhǔn)電壓；以及第一多通道模擬開(kāi)關(guān)由上位機(jī)控制以選擇相應(yīng)溫度采集通道，并且所述單片機(jī)溫控單元與上位機(jī)通訊，即將檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)。

單片機(jī)溫控單元與上位機(jī)的通訊方式例如但不限于采用串口通訊。

其中，所述單片機(jī)溫控單元采用單片機(jī)處理器及其外圍電路，所述面包板構(gòu)建的關(guān)聯(lián)電路例如位于單片機(jī)溫控單元與差分電路之間的AD轉(zhuǎn)換電路，以及位于單片機(jī)溫控單元輸出端與加熱單元之間的驅(qū)動(dòng)電路，可以由學(xué)生自行構(gòu)建相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換電路或者相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，提高學(xué)生動(dòng)手能力。

其中，所述單片機(jī)處理器模塊例如但不限于采用STM32單片機(jī)，89c52單片機(jī)。

所述多路溫度采集通道適于連接相應(yīng)的溫度傳感器，各溫度傳感器適于檢測(cè)加熱單元上各測(cè)試點(diǎn)的溫度值，以獲得多路溫度數(shù)據(jù)。