一种可扩展式多路温度控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度控制技术，特别涉及一种可扩展式多路温度控制装置。
【背景技术】
[0002]现有的多路温控控制器一般采用单一 MCU控制，且控制路数一般在10路以内，其控制路数有限，且不支持路数扩展，由于单个MCU处理功能太多，使得温度的采样、显示等都会严重延迟，不能很好的实时监测温度。在运行时一般采用PID控制算法[在过程控制中，按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的算法]，该算法很难将快速稳定与减少超调完美实现。
[0003]譬如，当功能控制与数据交换使用同一个MCU完成时，该MCU通过Modbus与上位机通信，此处将Modbus通讯波特率设为9600bit/s，其传输一个字节约要1ms。若一个控制板控制10路温控，上位机要刷新此控制板控制的10路对象的温度，若一次性读取20字节，则要约20ms，可见通讯严重延时，这就会影响到温度采样与控制精度。
[0004]因而现有技术还有待改进和提尚。
【实用新型内容】
[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种可扩展式多路温度控制装置，能扩展温控路数，提高处理速度和控制精度。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0007]一种可扩展式多路温度控制装置，包括至少两个多路温度控制器，所述多路温度控制器包括数据交换模块和测量控制模块，所述数据交换模块接收上位机输出的控制指令，将所述控制指令传输给测量控制模块，测量控制模块根据所述控制指令测量或调节至少一温控对象的温度，并将处理结果通过数据交换模块传输给上位机。
[0008]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述数据交换模块通过RS485串口与上位机连接、通过SPI总线与测量控制模块连接。
[0009]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述多路温度控制器为2-50个。
[0010]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述数据交换模块包括数据交换芯片和拨码开关，所述数据交换芯片的P0.4端和P0.5端通过RS485串口连接上位机；所述数据交换芯片的P0.6端连接拨码开关的第I端，数据交换芯片的P0.7端连接拨码开关的第2端，数据交换芯片的P2.1端连接拨码开关的第3端，数据交换芯片的Pl.5端连接拨码开关的第4端，数据交换芯片的Pl.6端连接拨码开关的第5端，数据交换芯片的Pl.7端连接拨码开关的第6端，拨码开关的第7端、第8端、第9端、第10端、第11端、第12端均接地，所述数据交换芯片的P0.0/VREF端、P0.1/AGND端、P0.2端、P0.3端均连接测量控制模块。
[0011]所述的可扩展式多路温度控制装置中，拨码开关为六位拨码开关。
[0012]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述测量控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的P0.0/DAC0端连接数据交换芯片的P0.0/VREF端，控制芯片的P0.1/DACI端连接数据交换芯片的P0.1/AGND端，控制芯片的P0.2端连接数据交换芯片的P0.2端，控制芯片的P0.3端连接数据交换芯片的P0.3端。
[0013]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述控制芯片的P2.4端、P2.6端、Pl.0/XTALl端、Pl.4端为K型热电偶输入端。所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述控制芯片的P2.5端、PL 1/XTAL2端、Pl.3端、Pl.5端为PT100温度传感器输入端。
[0014]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述测量控制模块还包括多个加热模块，所述控制芯片的P2.0端、P2.1端、P2.2端、P2.3端各连接一个加热模块。
[0015]所述的可扩展式多路温度控制装置中，所述测量控制模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述控制芯片的P0.3端和数据交换芯片的P0.3端均通过第一电阻连接3.3V供电端，所述控制芯片的P0.2端和数据交换芯片的P0.2端均通过第二电阻连接3.3V供电端，所述控制芯片的P0.1/DACI端和数据交换芯片的P0.1/AGND端均通过第三电阻连接3.3V供电端，所述控制芯片的P0.0/DAC0端和数据交换芯片的P0.0/VREF端均通过第四电阻连接3.3V供电端。
[0016]相较于现有技术，本实用新型提供的可扩展式多路温度控制装置，包括至少两个多路温度控制器，所述多路温度控制器包括数据交换模块和测量控制模块，所述数据交换模块接收上位机输出的控制指令，将所述控制指令传输给测量控制模块，测量控制模块根据所述控制指令测量或调节至少一温控对象的温度，并将处理结果通过数据交换模块传输给上位机。本实用新型通过将数据交互与功能控制分别由两个模块完成，多个多路温度控制器可同时与上主位机通讯，扩展了温度控制路数，而且数据传输速度快，控制精度高。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例提供的可扩展式多路温度控制装置的结构框图。
[0018]图2为本实用新型实施例提供的可扩展式多路温度控制装置的电路图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型提供一种可扩展式多路温度控制装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]本实用新型的可扩展式多路温度控制装置可运用于恒温洗床、恒温烤炉等对温度有控制要求的设备上。请一并参阅图1和图2，本实用新型的可扩展式多路温度控制装置包括至少两个多路温度控制器I，所述多路温度控制器I包括数据交换模块11和测量控制模块12，所述数据交换模块11接收上位机2输出的控制指令，将所述控制指令传输给测量控制模块12，测量控制模块12根据所述控制指令测量或调节至少一温控对象3的温度，并将处理结果通过数据交换模块11传输给上位机2。本实用新型通过将数据交互与功能控制分别由两个模块完成，多路温度控制器可同时与上主位机通讯，扩展了温度控制路数，降低了设置硬件要求，而且数据传输速度快，控制精度高。
[0021]本实施例中，所述多路温度控制器I为2-50个，每个多路温度控制器I可测量至少4个温控对象3，从而可扩展多达200路的温控对象3，从而节省了设备空间，降低设备成本。当然，本实用新型也可使用一个多路温度控制器，具体根据设备要求确认采用几个多路温度控制器并联使用。
[0022]其中，所述数据交换模块11通过RS485串口与上位机2连接、通过SPI总线与测量控制模块12连接，其RS485串口可采用ModbusRTU通讯协议通讯，其通讯速度快，且便于扩展。
[0023]请继续参阅图1和图2，在本实用新型的可扩展式多路温度控制装置中，所述数据交换模块11包括数据交换芯片Ul和拨码开关U2，其中，所述数据交换芯片Ul采用型号为C8051F850的集成芯片，或类似功能的芯片。所述拨码开关U2为六位拨码开关或类似功能的开关，其中一位开关用于选择波特率，其它五位开关用于选择地址。
[0024]所述数据交换芯片Ul的P0.4端和P0.5端通过ModbusRTU通讯协议与上位机2通讯，即数据交换芯片Ul的P0.4端和P0.5端通过RS485串口连接上位机2，采用ModbusRTU协议与上位机2通信。
[0025]所述数据交换芯片Ul的P0.6端连接拨码开关U2的第I端，数据交换芯片Ul的P0.7端连接拨码开关U2的第2端，数据交换芯片Ul的P2.1端连接拨码开关U2的第3端，数据交换芯片Ul的Pl.5端连接拨码开关U2的第4端，数据交换芯片Ul的Pl.6端连接拨码开关U2的第5端，数据交换芯片Ul的Pl.7端连接拨码开关U2的第6端，拨码开关U2的第7端、第8端、第9端、第10端、第11端、第12端均接地，所述数据交换芯片Ul的P0.0/VREF端、P0.1/AGND端、P0.2端、P0.3端均连接测量控制模块12，由数据交换芯片Ul的P0.6端、P0.7端、Pl.5端、Pl.6端、Pl.7端和P2.1端接收拨码开关U2的选址数据。
[0026]请继续参阅图2，所述测量控制模块12包括控制芯片U3，其采用型号为C8051F410的集成芯片或类似功能的芯片。所述控制芯片U3的P0.0/DAC0端连接数据交换芯片Ul的P0.0/VREF端，控制芯片U3的P0.1/DACI端连接数据交换芯片Ul的P0.1/AGND端，控制芯片U3的P0.2端连接数据交换芯片Ul的P0.2端，控制芯片U3的P0.3端连接数据交换芯片Ul的P0.3端。其中，控制芯片U3的P0.0/DAC0端、P0.1/DACI端、P0.2端和P0.3端通过4线SPI总线与交换芯片Ul通讯。
[0027]其中，所述控制芯片U3的P2.4端、P2.6端、Pl.0/XTAL1端、Pl.4端为K型热电偶输入端，用于检测温控对象3的温度。所述控制芯片U3的P2.5端、PL 1/XTAL2端、Pl.3端、Pl.5端为PT100温度传感器的输入端，也用于检测温控对象3的温度。本实施例中，控制芯片U3的P2.4端、P2.6端、Pl.0/XTAL1端、Pl.4端可连接一种类型的温度传感器，控制芯片U3的P2.5端、PL 1/XTAL2端、Pl.3端、Pl.5端可连接另一种类型的温度传感器。具体可选择一种类型温度传感器采集相应温度对象的温度，实现四路温度同时检测。
[0028]较佳的，所述测量控制模块12还包括多个加热模块(图中未示出)，所述控制芯片U3的P2.0端、P2.1端、P2.2端、P2.3端各连接一个加热模块。所述加热模块可采用加热丝，在温度传感器检测相应温度对象的温度偏低时，控制芯片U3控制相应的加热丝发热，使检测对象的温度升高，使其恒温工作。
[0029]请继续参阅图2，在本实用新型的可扩展式多路温度控制装置中，所述测量控制模块12还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述控制芯片U3的P0.3端和数据交换芯片Ul的P0.3端均通过第一电阻Rl连接3.3V供电端，所述控制芯片U3的P0.2端和数据交换芯片Ul的P0.2