本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，涉及單片機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，針對現(xiàn)有的針對不同的溫度環(huán)境難以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)發(fā)出控制信號問題。現(xiàn)提出如下方案，其包括單片機(jī)，所述單片機(jī)包括控溫模塊和中斷保護(hù)模塊，所述單片機(jī)連接端設(shè)有加熱端和降溫端，所述控溫模塊用于驅(qū)動所述加熱端和所述降溫端工作，所述中斷保護(hù)模塊用于自動切斷電路，所述加熱端和所述降溫端連接端設(shè)有溫度采集端，所述溫度采集端與所述單片機(jī)通過信號轉(zhuǎn)換器連通，所述單片機(jī)輸出端設(shè)有顯示端和警報(bào)端，所述單片機(jī)輸入端設(shè)有輸入端。本發(fā)明專利技術(shù)可以實(shí)時(shí)需求進(jìn)行調(diào)控，使溫度維持在可控的范圍內(nèi)，以較少代碼量實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)要求的全雙工步通信。量實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)要求的全雙工步通信。量實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)要求的全雙工步通信。
A remotely operated single chip microcomputer system for heating control
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)
[0001]本專利技術(shù)涉及單片機(jī)
，尤其涉及一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
[0002]單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機(jī)。
[0003]現(xiàn)有單片機(jī)系統(tǒng)中經(jīng)常使用到遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，即：需要在單片機(jī)系統(tǒng)中都增加溫度檢測和控制電路，不但會產(chǎn)生電路復(fù)雜、增加成本的問題，而且針對不同的溫度環(huán)境難以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)發(fā)出控制信號。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004](一)專利技術(shù)目的
[0005]有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提出一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)需求進(jìn)行調(diào)控，使溫度維持在可控的范圍內(nèi)，以較少代碼量實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)要求的全雙工步通信。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供了一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)：包括單片機(jī)，所述單片機(jī)包括控溫模塊和中斷保護(hù)模塊，所述單片機(jī)連接端設(shè)有加熱端和降溫端，所述控溫模塊用于驅(qū)動所述加熱端和所述降溫端工作，所述中斷保護(hù)模塊用于自動切斷電路，所述加熱端和所述降溫端連接端設(shè)有溫度采集端，所述溫度采集端與所述單片機(jī)通過信號轉(zhuǎn)換器連通，所述單片機(jī)輸出端設(shè)有顯示端和警報(bào)端，所述單片機(jī)輸入端設(shè)有輸入端。
[0008]優(yōu)選的，所述單片機(jī)還包括定時(shí)模塊和電路檢測模塊，所述定時(shí)模塊用于控制所述加熱端工作時(shí)長，所述電路檢測模塊用于監(jiān)控所述單片機(jī)內(nèi)部工作環(huán)境電路電壓。
[0009]具體的當(dāng)電路檢測模塊檢測當(dāng)內(nèi)部電路傳輸電壓、電流的不穩(wěn)定或異常時(shí)，也可及時(shí)斷開電源，同時(shí)將信息反饋至警報(bào)端，能夠根據(jù)環(huán)境的環(huán)境對整體進(jìn)行保護(hù)。
[0010]優(yōu)選的，所述加熱端設(shè)置為多種加熱方式，包括電磁加熱、電力加熱、電熱管加熱和高頻電磁加熱中的一種或多種。
[0011]具體的加熱端可設(shè)置為不同的加熱模式，本系統(tǒng)可應(yīng)用不同的加熱模式中使用。
[0012]優(yōu)選的，所述降溫端設(shè)置為降溫設(shè)備，所述降溫設(shè)備包括散熱風(fēng)扇組件和冷卻水熱交換組件中的一種或多種。
[0013]具體的不同的降溫組件可以對加熱端的加熱部位進(jìn)行降溫處理。
[0014]優(yōu)選的，所述降溫端設(shè)置于所述加熱端的輸出加熱部位，所述散熱風(fēng)扇組件設(shè)置于加熱部位外側(cè)，所述冷卻水熱交換組件設(shè)置于加熱部位外壁。
[0015]具體的冷卻水熱交換可以由水箱和控制閥控制，需要降溫時(shí)控制閥打開將冷卻水傳輸至加熱部位外側(cè)，實(shí)現(xiàn)快速熱交換。
[0016]優(yōu)選的，所述溫度采集端包括多個(gè)溫度傳感器，多個(gè)所述溫度傳感器均勻設(shè)置于所述加熱端和加熱部位外側(cè)，多個(gè)所述溫度傳感器用于監(jiān)控不同部位的溫度數(shù)值。
[0017]具體的不同位置的溫度采集端多次采樣的溫度值來計(jì)算后由單片機(jī)判斷是否需要升溫或進(jìn)行降溫操作。
[0018]優(yōu)選的，所述信號轉(zhuǎn)換器設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換器，所述信號轉(zhuǎn)換器將所述溫度采集端傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)可用的數(shù)字量，所述單片機(jī)結(jié)合所述溫度采集端反饋溫度與設(shè)定的目標(biāo)溫度，按照已經(jīng)編程固化的控制算法計(jì)進(jìn)行判斷。
[0019]具體的可以直接用于單片機(jī)內(nèi)部加熱控制算法的運(yùn)算，實(shí)際編程時(shí)，為了降低采樣過程瞬態(tài)誤差的干擾，運(yùn)用了算術(shù)均值濾波的方法。
[0020]優(yōu)選的，所述顯示端設(shè)置為顯示屏，所述警報(bào)端設(shè)置為警報(bào)器，所述輸入端設(shè)置為輸入面板，所述顯示端和所述輸入端為一體化設(shè)置。
[0021]具體的一體化設(shè)置的顯示端和輸入端便于輸入和觀察數(shù)據(jù)信息。
[0022]優(yōu)選的，所述顯示端、所述警報(bào)端和所述輸入端通過傳輸線纜與所述單片機(jī)連通。
[0023]具體的單片機(jī)內(nèi)部檢測到不同的意外狀況時(shí)可以將信息反饋至警報(bào)端，能夠根據(jù)環(huán)境的環(huán)境對整體進(jìn)行保護(hù)。
[0024]優(yōu)選的，所述顯示端、所述警報(bào)端和所述輸入端設(shè)置為遠(yuǎn)程控制端表面，所述遠(yuǎn)程控制端通過物聯(lián)網(wǎng)與所述單片機(jī)連通，所述遠(yuǎn)程控制端設(shè)置為APP端。
[0025]具體的由APP端控制和查看數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的操控和處理，便于使用。
[0026]從以上技術(shù)方案可以看出，本申請具有以下有益效果：
[0027]1：通過設(shè)有單片機(jī)和溫度采集端，信號轉(zhuǎn)換器將所述溫度采集端傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)可用的數(shù)字量，所述單片機(jī)結(jié)合所述溫度采集端反饋溫度與設(shè)定的目標(biāo)溫度，按照已經(jīng)編程固化的控制算法計(jì)進(jìn)行判斷，可以直接用于單片機(jī)內(nèi)部加熱控制算法的運(yùn)算，實(shí)際編程時(shí)，為了降低采樣過程瞬態(tài)誤差的干擾，運(yùn)用了算術(shù)均值濾波的方法，即最終參與控制運(yùn)算的溫度值通過不同位置的溫度采集端多次采樣的溫度值求算術(shù)平均取得，根據(jù)溫度數(shù)值判斷是否需要升溫或進(jìn)行降溫操作，再傳輸控制信號至加熱端或降溫端工作進(jìn)行降溫或加熱，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)需求進(jìn)行調(diào)控，使溫度維持在可控的范圍內(nèi)，以較少代碼量實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)要求的全雙工步通信，用戶可通過輸入端輸入程序完成溫控參數(shù)設(shè)定、溫度數(shù)據(jù)保存和離線分析等操作；
[0028]2：通過設(shè)有中斷保護(hù)模塊和電路檢測模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控加熱環(huán)境溫度，根據(jù)溫度范圍的變化判斷是否到達(dá)危險(xiǎn)環(huán)境，當(dāng)出現(xiàn)溫度過高且無法降溫調(diào)控的情況下，單片機(jī)的中斷保護(hù)模塊發(fā)出控制指令直接斷開電源連接，從而由外部因素控制加熱端停止工作，當(dāng)電路檢測模塊檢測當(dāng)內(nèi)部電路傳輸電壓、電流的不穩(wěn)定或異常時(shí)，也可及時(shí)斷開電源，同時(shí)將信息反饋至警報(bào)端，能夠根據(jù)環(huán)境的環(huán)境對整體進(jìn)行保護(hù)，保證整個(gè)加熱系統(tǒng)的使用壽命。
附圖說明
[0029]為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本專利技術(shù)提供的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)的原理圖。
[0031]圖2為本專利技術(shù)提供的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)的單片機(jī)原理圖。
[0032]圖3為本專利技術(shù)提供的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)的單片機(jī)工作流程圖。
[0033]圖4為本專利技術(shù)提供的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)的單片機(jī)中斷保護(hù)模塊工作流程圖。
[0034]圖5為為本專利技術(shù)提供的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)的單片機(jī)中斷保護(hù)模塊電路原理圖。
[0035]圖中：1單片機(jī)、11定時(shí)模塊、12控溫模塊、13中斷保護(hù)模塊、14電路檢測模塊、2加熱端、3降溫端、4溫度采集端、5信號轉(zhuǎn)換器、6顯示端、7警報(bào)端、8輸入端。...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，包括單片機(jī)(1)，其特征在于，所述單片機(jī)(1)包括控溫模塊(12)和中斷保護(hù)模塊(13)，所述單片機(jī)(1)連接端設(shè)有加熱端(2)和降溫端(3)，所述控溫模塊(12)用于驅(qū)動所述加熱端(2)和所述降溫端(3)工作，所述中斷保護(hù)模塊(13)用于自動切斷電路，所述加熱端(2)和所述降溫端(3)連接端設(shè)有溫度采集端(4)，所述溫度采集端(4)與所述單片機(jī)(1)通過信號轉(zhuǎn)換器(5)連通，所述單片機(jī)(1)輸出端設(shè)有顯示端(6)和警報(bào)端(7)，所述單片機(jī)(1)輸入端設(shè)有輸入端(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)(1)還包括定時(shí)模塊(11)和電路檢測模塊(14)，所述定時(shí)模塊(11)用于控制所述加熱端(2)工作時(shí)長，所述電路檢測模塊(14)用于監(jiān)控所述單片機(jī)(1)內(nèi)部工作環(huán)境電路電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱端(2)設(shè)置為多種加熱方式，包括電磁加熱、電力加熱、電熱管加熱和高頻電磁加熱中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述降溫端(3)設(shè)置為降溫設(shè)備，所述降溫設(shè)備包括散熱風(fēng)扇組件和冷卻水熱交換組件中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種遠(yuǎn)程操作的用于執(zhí)行加熱控制的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述降溫端(3)設(shè)置于所述加熱端(2...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高宏才，李恒，
申請(專利權(quán))人：昆明理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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