CN204536944U - 新型计算机温度控制实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型计算机温度控制实验装置，属于温度控制领域，该装置包括温度检测电路、放大电路、A/D电路、驱动电路、升降温电路、单片机、显示电路、报警电路、按键电路、实验箱、上位机和通信模块；温度检测电路测量实验箱中温度，并把信号给放大电路，放大电路处理测量的信号，并把信号给A/D电路，A/D电路进行信号转换，并把信号给单片机，驱动电路根据单片机输出信号驱动升降温电路，升降温电路调节实验箱中温度，单片机根据A/D电路或通信模块信号控制驱动电路,显示电路显示装置的设定和检测温度，报警电路进行温度超限报警，按键电路设置装置启停、目标温度、温度界限、报警停报，实验箱提供实验环境，上位机通过通信模块对装置进行温度设定、数据观测。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度控制领域，具体涉及新型计算机温度控制实验装置，适用于实验室教学实验装置领域。
背景技术
温度控制***在国内各行各业的应用已经十分广泛，适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业，成为发展国民经济的重要热工设备之一。在自动化等专业的控制***类课程的学***和教学能力具有很大的价值。但是实验用的温控对象模拟器，设计一般较为简单，精准度不高，反应不够灵敏，不能及时对温度进行控制调节，传统控制方法(包括经典控制和现代控制)在处理具有非线性或不精确特性的被控对象时十分困难，而温控***属于大滞后***，较大的纯滞后可引起***不稳定。最常用的温控数学模型是一阶惯性加上纯滞后环节，容易引起***超调和持续的振荡，温控对象的参数一般也会发生较大幅度的变化。在实验中由于受到参数整定方法繁杂的困扰，常规的控制器参数往往整定不良、性能欠佳、适应性差。随着计算机技术的发展，采用上位机和下位机的控制结构更能适应教学的智能化和新型化。针对于上述的优、缺点，设计一种性价比高、抗干扰性强、教学现象明显的新型计算机温度控制实验装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供新型计算机温度控制实验装置，其能够根据对实验箱内的介质进行温度检测并通过单片机结合上位计算机对实验箱内的介质进行温度的控制。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
新型计算机温度控制实验装置，该装置包括温度检测电路模块、放大电路模块、A/D转换电路模块、驱动电路模块、升降温电路模块、单片机、报警电路模块、上位计算机和通信模块、实验箱，所述温度检测电路模块与实验箱连接，其用于实时检测实验箱的温度；所述放大电路模块与A/D转换电路模块连接，其用于将检测到的温度信号模拟量进行放大输出到A/D转换电路模块；所述A/D转换电路模块与单片机连接，其用于将放大后的温度信号模拟量转换成数字量传送给单片机；所述驱动电路模块与升降温电路模块连接，其用于升降温电路的驱动与控制；所述升降温电路模块与实验箱连接，其用于调节实验箱内的介质温度所述单片机与驱动电路连接，其用于根据A/D转换电路模块反馈到单片机的信号控制驱动电路；所述报警电路模块与单片机连接，其用于对实验箱的实时温度超限进行报警；所述上位计算机通过通信模块与单片机连接，其用于实现上位计算机对整个实验装置的实验参数的设定、实验曲线与结果的观测；所述实验箱为整个实验装置提供实验环境容纳实验介质。
上述装置还包括显示电路模块、按键电路模块，所述显示电路模块与单片机连接，其用于对单片机得到的实时温度信号和设定的温度界限进行显示；所述按键电路模块与单片机连接，其用于对实验装置的开启与停止、目标温度进行设定、温度界限进行设定、实验报警的停报处理。本实用新型的有益效果如下：
1. 能够检测实时检测实验箱内的温度；
2. 能够根据预期设定值加热或者降；
3. 能够实现单片机单独控制和上位计算机结合单片机控制两种模式；
4．作为教学装备其教学现象十分明显并且操作非常简单方便。
附图说明
图1是本实用新型新型新型计算机温度控制实验装置结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型新型计算机温度控制实验装置包括温度检测电路模块、放大电路模块、A/D转换电路模块、驱动电路模块、升降温电路模块、单片机、显示电路模块、报警电路模块、按键电路模块、实验箱、上位计算机和通信模块。
该***的工作原理是：温度检测电路模块通过温度传感器检测实验箱内的温度，通过放大电路模块将温度信号的模拟量进行放大，再把信号通过A/D转换电路模块转换成数字量传给单片机，单片机通过模糊-PID控制程序，控制驱动电路从而控制升降温电路是否对实验箱加热或者降温。显示电路模块实时显示设定的界限温度和实时检测温度两个变量，报警电路模块是在实验箱的实时温度超过设定的界限温度时会发生报警，通过选择按键电路模块上的指定功能按键能够对通过单片机对整个实验装置的开启与停止、目标温度进行设定、温度界限进行设定、实验报警的停报处理。
当实验装置开启后，单片机程序进行初始化，然后可以进行一个界限温度的设定，单片机会对检测到的温度与设定的目标温度进行比较，当实验箱的实时温度没有达到目标温度时，单片机会采用PWM技术通过驱动电路控制升降温电路加热，是实验箱内的介质温度达到设定的目标温度；当实验箱内的高于目标温度时，单片机同样采用PWM技术通过驱动电路控制升降温电路进行降温。当实验箱内的温度超出设定的界限温度时实验装置会发生报警。
此外，本实用新型一种新型计算机温度控制实验装置还包括上位计算机和通信模块，其与单片机连接，通过单片机内部的程序实现上位计算机对整个实验装置的实验参数的设定、实验曲线与结果的观测。
Claims (2)
1.一种新型计算机温度控制实验装置，其特征在于，该装置包括温度检测电路模块、放大电路模块、A/D转换电路模块、驱动电路模块、升降温电路模块、单片机、报警电路模块、上位计算机和通信模块、实验箱，所述温度检测电路模块与实验箱连接，其用于实时检测实验箱的温度；所述放大电路模块与A/D转换电路模块连接，其用于将检测到的温度信号模拟量进行放大输出到A/D转换电路模块；所述A/D转换电路模块与单片机连接，其用于将放大后的温度信号模拟量转换成数字量传送给单片机；所述驱动电路模块与升降温电路模块连接，其用于升降温电路的驱动与控制；所述升降温电路模块与实验箱连接，其用于调节实验箱内的介质温度所述单片机与驱动电路连接，其用于根据A/D转换电路模块反馈到单片机的信号控制驱动电路；所述报警电路模块与单片机连接，其用于对实验箱的实时温度超限进行报警；所述上位计算机通过通信模块与单片机连接，其用于实现上位计算机对整个实验装置的实验参数的设定、实验曲线与结果的观测；所述实验箱为整个实验装置提供实验环境容纳实验介质。
2.如权利要求1所述的一种新型计算机温度控制实验装置，其特征在于，该装置还包括显示电路模块、按键电路模块，所述显示电路模块与单片机连接，其用于对单片机得到的实时温度信号和设定的温度界限进行显示；所述按键电路模块与单片机连接，其用于对实验装置的开启与停止、目标温度进行设定、温度界限进行设定、实验报警的停报处理。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108398970A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-08-14 | 姜倩 | 一种基于adn8831的高性能温控*** |
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2015
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