[發(fā)明專利]一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110398925A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設計）人: 吳寅超;李乾坤;劉瑞杰;許方橋;孫國琴
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

1.一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，包括一實驗發(fā)生平臺、兩個第一步進電機、一絲桿、一智能實驗車和若干個特制燒杯，其中：

兩個所述第一步進電機對稱設置于所述實驗發(fā)生平臺的左右兩端中間位置，用于驅動所述智能實驗車的運行；

所述絲桿固定連接于兩個所述第一步進電機之間，用于控制所述智能實驗車沿著所述絲桿左右移動；

所述智能實驗車放置于所述絲桿之上，用于按照用戶預先設定好的實驗流程給不同位置的所述特制燒杯注射實驗所需的溶劑和反應物并將所述特制燒杯反饋的實驗數(shù)據(jù)進行初步分析處理；

若干個所述特制燒杯對稱分布于所述絲桿兩側，并與所述智能實驗車通信連接，用于實時感測所述特制燒杯內溶劑和反應物發(fā)生化學作用后的實驗數(shù)據(jù)并通過內置的Zigbee通信模塊將上述實驗數(shù)據(jù)傳輸至所述智能實驗車。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，還包括上位機，所述上位機與所述智能實驗車無線連接，用于對實驗流程和安全參數(shù)進行配置并對實驗數(shù)據(jù)進行最終的分析處理進而生成相應的實驗圖表并上傳至云端進行備份。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，所述智能實驗車包括智能車平臺底座、若干個高精度注射器、若干個第二步進電機、一步進電機驅動模塊、一嵌入式處理器和一WIFI通信模塊，其中：

若干個所述高精度注射器交替反向平行設置于所述智能車平臺底座上方，用于按照用戶預先設定好的實驗流程給每個所述高精度注射器對應的所述特制燒杯注射實驗所需的溶劑和反應物；

若干個所述第二步進電機與若干個所述高精度注射器一一對應連接，用于控制所述高精度注射器進行注射；

所述步進電機驅動模塊與若干個所述第二步進電機電性連接，用于驅動若干個所述第二步進電機運轉；

所述嵌入式處理器集成于所述智能車平臺底座內部，并與若干個所述特制燒杯無線連接，用于將若干個所述特制燒杯反饋的實驗數(shù)據(jù)進行初步分析處理；

所述WIFI通信模塊與所述上位機無線連接，用于將所述嵌入式處理器初步分析處理的實驗結果發(fā)送至所述上位機。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，所述高精度注射器的數(shù)量與所述特制燒杯的數(shù)量相匹配。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，所述智能車平臺底座由耐酸耐堿的石英玻璃制成。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式處理器采用FreeRTOS小型嵌入式實時操作系統(tǒng)。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，每個所述特制燒杯包括普通燒杯、濃度分析儀、微型攝像頭及傳感器組和Zigbee通信模塊，其中：

所述普通燒杯，用于容置實驗所需的溶劑和反應物；

所述濃度分析儀集成于設在所述普通燒杯底部的凹槽內部，用于感測所述普通燒杯內部溶劑和反應物發(fā)生化學作用后的混合物濃度；

所述微型攝像頭及傳感器組集成于設在所述普通燒杯底部的凹槽內部，用于拍攝混合物并感測混合物的各項參數(shù)指標；

所述Zigbee通信模塊設于所述微型攝像頭及傳感器組下方，并與所述嵌入式處理器無線連接，用于將所述濃度分析儀、微型攝像頭及傳感器組感測的普通燒杯內部混合物的濃度及參數(shù)指標并實時傳輸至所述嵌入式處理器。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種基于Zigbee技術的化學實驗智能車系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器組包括PH傳感器、溫度傳感器、離子分析儀和煙霧報警器，其中：

所述PH傳感器、溫度傳感器和離子分析儀，用于測量實驗發(fā)生過程中所述普通燒杯內反應物的PH值、溫度和氟離子；

所述煙霧報警器，用于感測所述普通燒杯周圍環(huán)境的煙霧濃度并在煙霧濃度值超過預設值時進行報警提示。