一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统。
【背景技术】
[0002]对于电类专业的学生来说，“单片机原理与应用”是电类及相关专业的主干课程，具有很强的技术性和实践性。实训、实验平台在单片机教学中占有十分重要的位置；在国内学校在单片机实训的教学过程中平台相对单一，且涉及的知识面也较窄；并且，控制行业对单片机的要求越来越高，显然传统的实验、实训教学平台已经无法满足学生适应岗位的需要；因此，需要将自动控制技术，融入单片机教学中，进一步提高学生创新能力。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统，以调温控制为载体，使学生更好的掌握闭环控制原理。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统，包括:被测加热单元和测温温控单元；所述测温温控单元通过多路温度传感器同时检测被测加热单元的升温模块的温度，以及所述测温温控单元包括:多路温度传感器输入通道和精测档位基准电压输入通道，其中所述多路温度传感器输入通道包括:与多路温度传感器相连的第一多通道模拟开关，该第一多通道模拟开关的输出端、粗测基准电压电路的输出端分别与第一差分放大电路的两输入端相连，该第一差分放大电路通过第一 AD转换模块与处理器模块的第一输入端相连；所述精测档位基准电压输入通道包括:适于产生若干精测档位基准电压的相应档位电阻，各精测档位基准电压分别接入第二多通道模拟开关的多路输入端；所述第一、第二多通道模拟开关的输出端分别与第二差分放大电路的两输入端相连，该第二差分放大电路的输出端通过第二 AD转换模块与处理器模块的第二输入端相连；所述处理器模块的两路控制端分别连接第一、第二多通道模拟开关的相应控制端，并通过第二多通道模拟开关实现调整相应的精测档位基准电压输入；所述处理器模块的第一输出端通过第一驱动电路与被测加热单元相连，以控制升温模块。
[0005]进一步，所述处理器模块还与触摸屏相连，以显示相应温度数据及输入相应控制指令。
[0006]进一步，所述闭环调温控制系统还包括:适于对升温模块降温的风机，所述处理器模块的第二输出端通过第二驱动电路与该风机相连；以满足对被测加热单元的降温控制。
[0007]本实用新型的有益效果是，基于单片机实验、实训平台的闭环调温控制系统，是单片机为核心的数字电路控温技术，通过升温模块、多路温度传感器、处理器模块实现了调温控制系统的闭环控制，精确完成温度控制，使学生完成单片机编程、自动控制理论、电路设计等综合训练。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0009]图1是本实用新型的基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统的原理框图；
[0010]图2是本实用新型的第一差分放大电路的电路原理图；
[0011]图3是本实用新型的第二差分放大电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0013]如图1至图3所示，本实用新型的一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统，包括:被测加热单元和测温温控单元；所述测温温控单元通过多路温度传感器同时检测被测加热单元的升温模块的温度，以及所述测温温控单元包括:多路温度传感器输入通道和精测档位基准电压输入通道，其中所述多路温度传感器输入通道包括:与多路温度传感器相连的第一多通道模拟开关，该第一多通道模拟开关的输出端、粗测基准电压电路的输出端分别与第一差分放大电路的两输入端相连，该第一差分放大电路通过第一 AD转换模块与处理器模块的第一输入端相连；所述精测档位基准电压输入通道包括:适于产生若干精测档位基准电压的相应档位电阻，各精测档位基准电压分别接入第二多通道模拟开关的多路输入端；所述第一、第二多通道模拟开关的输出端分别与第二差分放大电路的两输入端相连，该第二差分放大电路的输出端通过第二 AD转换模块与处理器模块的第二输入端相连；所述处理器模块的两路控制端分别连接第一、第二多通道模拟开关的相应控制端，并通过第二多通道模拟开关实现调整相应的精测档位基准电压输入；所述处理器模块的第一输出端通过第一驱动电路与被测加热单元相连，以控制升温模块。
[0014]其中，档位电阻可以采用一电压源与若干电阻串联构成，每个电阻的连接点与第二多通道模拟开关的输入端相连，通过处理器模块对第二多通道模拟开关的开关控制，以实现各精测档位基准电压的调节。
[0015]如图2和图3分别示出了第一差分放大电路和第二差分放大电路。
[0016]如图2，具体的，所述粗测基准电压电路采用串联分压电路，电阻Rll和电阻R22构成粗测基准电压电路，该粗测基准电压电路通过一跟随器UlA与差分比较器UlB相连，端口ADIN与所述第一多通道模拟开关的输出端相连，端口 AD_1与第一 AD转换模块相连。
[0017]如图3，所述第二差分放大电路通过端口 ADIN接入第一多通道模拟开关的输出端相连，以及通过端口 ADREF与第二多通道模拟开关的输出端相连，以获取精测档位基准电压；所述端口 ADIN和端口 ADREF分别通过相应的跟随器U2A、U2B与差分比较器U2C的两输入端相连，该差分比较器U2C的输出端通过同相比较器U2D与第二 AD转换模块相连。
[0018]进一步，为了让学生掌握单片机控制的多种功能；所述处理器模块还与触摸屏相连，以显示相应温度数据及输入相应控制指令。
[0019]进一步，所述闭环调温控制系统还包括:适于对升温模块降温的风机，所述处理器模块的第二输出端通过第二驱动电路与该风机相连。具体的，通过所述风机实现了对升温模块_测加热单元)的降温控制，丰富了本闭环调温控制系统的实验内容。
[0020]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统，其特征在于，包括:被测加热单元和测温温控单元； 所述测温温控单元通过多路温度传感器同时检测被测加热单元的升温模块的温度，以及所述测温温控单元包括:多路温度传感器输入通道和精测档位基准电压输入通道；所述多路温度传感器输入通道包括:与多路温度传感器相连的第一多通道模拟开关，该第一多通道模拟开关的输出端、粗测基准电压电路的输出端分别与第一差分放大电路的两输入端相连，该第一差分放大电路通过第一 AD转换模块与处理器模块的第一输入端相连； 所述精测档位基准电压输入通道包括:适于产生若干精测档位基准电压的相应档位电阻，各精测档位基准电压分别接入第二多通道模拟开关的多路输入端；所述第一、第二多通道模拟开关的输出端分别与第二差分放大电路的两输入端相连，该第二差分放大电路的输出端通过第二 AD转换模块与处理器模块的第二输入端相连； 所述处理器模块的两路控制端分别连接第一、第二多通道模拟开关的相应控制端，并通过第二多通道模拟开关实现调整相应的精测档位基准电压输入； 所述处理器模块的第一输出端通过第一驱动电路与被测加热单元相连，以控制升温模块。
2.根据权利要求1所述的闭环调温控制系统，其特征在于，所述处理器模块还与触摸屏相连，以显示相应温度数据及输入相应控制指令。
3.根据权利要求1所述的闭环调温控制系统，其特征在于，所述闭环调温控制系统还包括:适于对升温模块降温的风机，所述处理器模块的第二输出端通过第二驱动电路与该风机相连。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于单片机实验实训平台的闭环调温控制系统，包括：被测加热单元和测温温控单元；所述测温温控单元通过多路温度传感器同时检测被测加热单元的升温模块的温度，以及测温温控单元包括：一种高精度温控装置，包括多路温度传感器输入通道和精测档位基准电压输入通道，其中多路温度传感器输入通道包括：第一多通道模拟开关、第一差分放大电路、第一AD转换模块与处理器模块；精测档位基准电压输入通道包括：档位电阻、第二多通道模拟开关、第二差分放大电路、第二AD转换模块与处理器模块的第二输入端相连；处理器模块的两路控制端分别连接第一、第二多通道模拟开关的相应控制端，以实现调整相应的精测档位基准电压输入。
【IPC分类】G09B9-00, G09B23-18
【公开号】CN204596283
【申请号】CN201520278497
【发明人】高雪
【申请人】常州轻工职业技术学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月30日