[實用新型]一種基于單片機自動控制的培養箱

有效

• 申請號: 201720743524.9
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN206863614U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 楊本壽;王志剛;錢本俄;山婭蘭;王家祥
• 申請（專利權）人: 曲靖醫學高等專科學校
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所53111
• 代理人: 佐麗芬

技術領域

本實用新型屬于培養箱技術領域，具體涉及一種基于單片機自動控制的培養箱。

背景技術

培養箱是培養微生物的主要設備，可用于細菌、細胞的培養繁殖。其原理是用人工控制一定的溫度、濕度在培養箱內造成微生物和細胞、細菌生長繁殖的人工環境。現有的微生物培養箱采用舊式的控溫方式使培養箱溫度控制精度，難以保證微生物菌種需要的溫度。申請號為201620030184.0，名稱為“基于單片機的培養箱”的中國專利，它只解決了對培養箱內溫度和時間的控制，并沒有精確控制培養箱內的濕度，而濕度也是影響菌種的生長繁殖的關鍵條件；此外，該專利的技術方案里也沒有涉及滅菌裝置，而常規的滅菌裝置由于沒有定時功能，造成滅菌不徹底，也會使培養結果產生很大差異。因此，需要研制一種溫度、濕度控制精確，具有自動記時定時和調節功能的基于單片機自動控制的培養箱。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種溫度、濕度控制精確，具有自動記時定時和調節功能的基于單片機自動控制的培養箱。

本實用新型的目的是這樣實現的，包括箱體，箱體內安裝有置物架、加熱板、加濕器、溫度傳感器、濕度傳感器和紫外線滅菌燈，箱體前面板安裝有顯示屏和按鍵，本實用新型還包括單片機自動控制系統，單片機自動控制系統包括模擬信號輸入單元、信號預處理單元、A/D轉化器、電源、按鍵、單片機、D/A轉化器和模擬信號輸出單元；模擬信號輸入單元包括與單片機電性連接的溫度傳感器、濕度傳感器和紫外線滅菌燈；模擬信號輸出單元包括單片機電性連接的加濕器調節閥、電熱板調節閥、顯示屏、數據存儲器和滅菌燈開/關定時器。

進一步地，單片機采用89S52為控制芯片。

進一步地，溫度傳感器為WZP-A型Pt100溫度傳感器。

進一步地，濕度傳感器為電阻式濕度傳感器。

進一步地，顯示屏采用LED顯示屏。

進一步地，A/D轉化器選用MC14433轉化器。

進一步地，D/A轉化器選用AD667轉化器。

本實用新型的有益效果是：通過A/D轉換器將溫度傳感器、濕度傳感器和紫外線滅菌燈采集到的模擬轉化成數字信號，再將這些數字信號輸入單片機內，經單片機處理后經過一定的模擬電路來實現對各控制元件的開關、調節、定時和數據顯示存儲等功能；由于這些元件具有較高的精度，能對培養箱內的溫、濕度進行實時監控，對紫外線滅菌燈的滅菌具有定時功能，避免了人為控制的隨意性，能夠較精確地模擬微生物和細胞、細菌生長繁殖的生態環境，保證各微生物菌種所需的溫、濕度，促進它們生長發育。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖；

圖2為單片機自動控制的原理框圖；

圖中：1-加熱板，2-置物架，3-單片機，4-加濕器，5-按鍵，6-顯示屏，7-溫度傳感器，8-紫外線滅菌燈，9-濕度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，但不以任何方式對本實用新型加以限制，基于本實用新型教導所作的任何變更或改進，均屬于本實用新型的保護范圍。

如圖1-2所示，本實用新型包括箱體，箱體內安裝有置物架2、加熱板1、加濕器4、溫度傳感器7、濕度傳感器9和紫外線滅菌燈8，箱體前面板安裝有顯示屏6和按鍵5，其特征在于：還包括單片機自動控制系統，單片機自動控制系統包括模擬信號輸入單元、信號預處理單元、A/D轉化器、電源、按鍵5、單片機3、D/A轉化器和模擬信號輸出單元；模擬信號輸入單元包括與單片機3電性連接的溫度傳感器7、濕度傳感器9和紫外線滅菌燈8；模擬信號輸出單元包括單片機3電性連接的加濕器調節閥、電熱板調節閥、顯示屏6、數據存儲器和滅菌燈開/關定時器。

由于89S52單片機兼容性較強、功耗低、性能高，所以單片機3采用89S52為控制芯片。

由于WZP-A型Pt100溫度傳感器測溫范圍廣，靈敏度高，精度高，所以溫度傳感器7為WZP-A型Pt100溫度傳感器。

由于電阻式濕度傳感器具有精度高，結構簡單、價廉的優點，所以濕度傳感器9為電阻式濕度傳感器。

由于LED顯示屏具有安全可靠、性能穩定、光色純正、輕質、能耗低的優點，所以顯示屏6采用LED顯示屏。

由于MC14433轉化器精度高、分辨率高，可輸入溫度、濕度多路模擬量，所以A/D轉化器選用MC14433轉化器。

由于AD667轉化器具有精密、高速的優點，所以D/A轉化器選用AD667轉化器。

本實用新型采用單片機3作為控制系統的核心部件，來自于溫度傳感器7、濕度傳感器9和紫外線滅菌燈8采集到的模擬信號通過A/D轉換器轉化成數字信號，再將這些數字信號輸入單片機3內，經單片機3處理后經過一定的模擬電路來實現對各控制元件的開關、調節、定時和數據顯示存儲等功能；操作人員只需要通過按鍵5輸入數據和指令，單片機3就能讀取各端口的信息，設備性能可靠，操作簡單方便。