一種可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及溫度控制技術(shù)，特別涉及一種可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的多路溫控控制器一般采用單一 MCU控制，且控制路數(shù)一般在10路以內(nèi)，其控制路數(shù)有限，且不支持路數(shù)擴(kuò)展，由于單個(gè)MCU處理功能太多，使得溫度的采樣、顯示等都會(huì)嚴(yán)重延遲，不能很好的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度。在運(yùn)行時(shí)一般采用PID控制算法[在過程控制中，按偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進(jìn)行控制的算法]，該算法很難將快速穩(wěn)定與減少超調(diào)完美實(shí)現(xiàn)。
[0003]譬如，當(dāng)功能控制與數(shù)據(jù)交換使用同一個(gè)MCU完成時(shí)，該MCU通過Modbus與上位機(jī)通信，此處將Modbus通訊波特率設(shè)為9600bit/s，其傳輸一個(gè)字節(jié)約要1ms。若一個(gè)控制板控制10路溫控，上位機(jī)要刷新此控制板控制的10路對(duì)象的溫度，若一次性讀取20字節(jié)，則要約20ms，可見通訊嚴(yán)重延時(shí)，這就會(huì)影響到溫度采樣與控制精度。
[0004]因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提尚。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置，能擴(kuò)展溫控路數(shù)，提高處理速度和控制精度。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0007]一種可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置，包括至少兩個(gè)多路溫度控制器，所述多路溫度控制器包括數(shù)據(jù)交換模塊和測(cè)量控制模塊，所述數(shù)據(jù)交換模塊接收上位機(jī)輸出的控制指令，將所述控制指令傳輸給測(cè)量控制模塊，測(cè)量控制模塊根據(jù)所述控制指令測(cè)量或調(diào)節(jié)至少一溫控對(duì)象的溫度，并將處理結(jié)果通過數(shù)據(jù)交換模塊傳輸給上位機(jī)。
[0008]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述數(shù)據(jù)交換模塊通過RS485串口與上位機(jī)連接、通過SPI總線與測(cè)量控制模塊連接。
[0009]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述多路溫度控制器為2-50個(gè)。
[0010]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述數(shù)據(jù)交換模塊包括數(shù)據(jù)交換芯片和撥碼開關(guān)，所述數(shù)據(jù)交換芯片的P0.4端和P0.5端通過RS485串口連接上位機(jī)；所述數(shù)據(jù)交換芯片的P0.6端連接撥碼開關(guān)的第I端，數(shù)據(jù)交換芯片的P0.7端連接撥碼開關(guān)的第2端，數(shù)據(jù)交換芯片的P2.1端連接撥碼開關(guān)的第3端，數(shù)據(jù)交換芯片的Pl.5端連接撥碼開關(guān)的第4端，數(shù)據(jù)交換芯片的Pl.6端連接撥碼開關(guān)的第5端，數(shù)據(jù)交換芯片的Pl.7端連接撥碼開關(guān)的第6端，撥碼開關(guān)的第7端、第8端、第9端、第10端、第11端、第12端均接地，所述數(shù)據(jù)交換芯片的P0.0/VREF端、P0.1/AGND端、P0.2端、P0.3端均連接測(cè)量控制模塊。
[0011]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，撥碼開關(guān)為六位撥碼開關(guān)。
[0012]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述測(cè)量控制模塊包括控制芯片，所述控制芯片的P0.0/DAC0端連接數(shù)據(jù)交換芯片的P0.0/VREF端，控制芯片的P0.1/DACI端連接數(shù)據(jù)交換芯片的P0.1/AGND端，控制芯片的P0.2端連接數(shù)據(jù)交換芯片的P0.2端，控制芯片的P0.3端連接數(shù)據(jù)交換芯片的P0.3端。
[0013]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述控制芯片的P2.4端、P2.6端、Pl.0/XTALl端、Pl.4端為K型熱電偶輸入端。所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述控制芯片的P2.5端、PL 1/XTAL2端、Pl.3端、Pl.5端為PT100溫度傳感器輸入端。
[0014]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述測(cè)量控制模塊還包括多個(gè)加熱模塊，所述控制芯片的P2.0端、P2.1端、P2.2端、P2.3端各連接一個(gè)加熱模塊。
[0015]所述的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述測(cè)量控制模塊還包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述控制芯片的P0.3端和數(shù)據(jù)交換芯片的P0.3端均通過第一電阻連接3.3V供電端，所述控制芯片的P0.2端和數(shù)據(jù)交換芯片的P0.2端均通過第二電阻連接3.3V供電端，所述控制芯片的P0.1/DACI端和數(shù)據(jù)交換芯片的P0.1/AGND端均通過第三電阻連接3.3V供電端，所述控制芯片的P0.0/DAC0端和數(shù)據(jù)交換芯片的P0.0/VREF端均通過第四電阻連接3.3V供電端。
[0016]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置，包括至少兩個(gè)多路溫度控制器，所述多路溫度控制器包括數(shù)據(jù)交換模塊和測(cè)量控制模塊，所述數(shù)據(jù)交換模塊接收上位機(jī)輸出的控制指令，將所述控制指令傳輸給測(cè)量控制模塊，測(cè)量控制模塊根據(jù)所述控制指令測(cè)量或調(diào)節(jié)至少一溫控對(duì)象的溫度，并將處理結(jié)果通過數(shù)據(jù)交換模塊傳輸給上位機(jī)。本實(shí)用新型通過將數(shù)據(jù)交互與功能控制分別由兩個(gè)模塊完成，多個(gè)多路溫度控制器可同時(shí)與上主位機(jī)通訊，擴(kuò)展了溫度控制路數(shù)，而且數(shù)據(jù)傳輸速度快，控制精度高。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型提供一種可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]本實(shí)用新型的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置可運(yùn)用于恒溫洗床、恒溫烤爐等對(duì)溫度有控制要求的設(shè)備上。請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置包括至少兩個(gè)多路溫度控制器I，所述多路溫度控制器I包括數(shù)據(jù)交換模塊11和測(cè)量控制模塊12，所述數(shù)據(jù)交換模塊11接收上位機(jī)2輸出的控制指令，將所述控制指令傳輸給測(cè)量控制模塊12，測(cè)量控制模塊12根據(jù)所述控制指令測(cè)量或調(diào)節(jié)至少一溫控對(duì)象3的溫度，并將處理結(jié)果通過數(shù)據(jù)交換模塊11傳輸給上位機(jī)2。本實(shí)用新型通過將數(shù)據(jù)交互與功能控制分別由兩個(gè)模塊完成，多路溫度控制器可同時(shí)與上主位機(jī)通訊，擴(kuò)展了溫度控制路數(shù)，降低了設(shè)置硬件要求，而且數(shù)據(jù)傳輸速度快，控制精度高。
[0021]本實(shí)施例中，所述多路溫度控制器I為2-50個(gè)，每個(gè)多路溫度控制器I可測(cè)量至少4個(gè)溫控對(duì)象3，從而可擴(kuò)展多達(dá)200路的溫控對(duì)象3，從而節(jié)省了設(shè)備空間，降低設(shè)備成本。當(dāng)然，本實(shí)用新型也可使用一個(gè)多路溫度控制器，具體根據(jù)設(shè)備要求確認(rèn)采用幾個(gè)多路溫度控制器并聯(lián)使用。
[0022]其中，所述數(shù)據(jù)交換模塊11通過RS485串口與上位機(jī)2連接、通過SPI總線與測(cè)量控制模塊12連接，其RS485串口可采用ModbusRTU通訊協(xié)議通訊，其通訊速度快，且便于擴(kuò)展。
[0023]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1和圖2，在本實(shí)用新型的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述數(shù)據(jù)交換模塊11包括數(shù)據(jù)交換芯片Ul和撥碼開關(guān)U2，其中，所述數(shù)據(jù)交換芯片Ul采用型號(hào)為C8051F850的集成芯片，或類似功能的芯片。所述撥碼開關(guān)U2為六位撥碼開關(guān)或類似功能的開關(guān)，其中一位開關(guān)用于選擇波特率，其它五位開關(guān)用于選擇地址。
[0024]所述數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.4端和P0.5端通過ModbusRTU通訊協(xié)議與上位機(jī)2通訊，即數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.4端和P0.5端通過RS485串口連接上位機(jī)2，采用ModbusRTU協(xié)議與上位機(jī)2通信。
[0025]所述數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.6端連接撥碼開關(guān)U2的第I端，數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.7端連接撥碼開關(guān)U2的第2端，數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P2.1端連接撥碼開關(guān)U2的第3端，數(shù)據(jù)交換芯片Ul的Pl.5端連接撥碼開關(guān)U2的第4端，數(shù)據(jù)交換芯片Ul的Pl.6端連接撥碼開關(guān)U2的第5端，數(shù)據(jù)交換芯片Ul的Pl.7端連接撥碼開關(guān)U2的第6端，撥碼開關(guān)U2的第7端、第8端、第9端、第10端、第11端、第12端均接地，所述數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.0/VREF端、P0.1/AGND端、P0.2端、P0.3端均連接測(cè)量控制模塊12，由數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.6端、P0.7端、Pl.5端、Pl.6端、Pl.7端和P2.1端接收撥碼開關(guān)U2的選址數(shù)據(jù)。
[0026]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，所述測(cè)量控制模塊12包括控制芯片U3，其采用型號(hào)為C8051F410的集成芯片或類似功能的芯片。所述控制芯片U3的P0.0/DAC0端連接數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.0/VREF端，控制芯片U3的P0.1/DACI端連接數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.1/AGND端，控制芯片U3的P0.2端連接數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.2端，控制芯片U3的P0.3端連接數(shù)據(jù)交換芯片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端通過4線SPI總線與交換芯片Ul通訊。
[0027]其中，所述控制芯片U3的P2.4端、P2.6端、Pl.0/XTAL1端、Pl.4端為K型熱電偶輸入端，用于檢測(cè)溫控對(duì)象3的溫度。所述控制芯片U3的P2.5端、PL 1/XTAL2端、Pl.3端、Pl.5端為PT100溫度傳感器的輸入端，也用于檢測(cè)溫控對(duì)象3的溫度。本實(shí)施例中，控制芯片U3的P2.4端、P2.6端、Pl.0/XTAL1端、Pl.4端可連接一種類型的溫度傳感器，控制芯片U3的P2.5端、PL 1/XTAL2端、Pl.3端、Pl.5端可連接另一種類型的溫度傳感器。具體可選擇一種類型溫度傳感器采集相應(yīng)溫度對(duì)象的溫度，實(shí)現(xiàn)四路溫度同時(shí)檢測(cè)。
[0028]較佳的，所述測(cè)量控制模塊12還包括多個(gè)加熱模塊(圖中未示出)，所述控制芯片U3的P2.0端、P2.1端、P2.2端、P2.3端各連接一個(gè)加熱模塊。所述加熱模塊可采用加熱絲，在溫度傳感器檢測(cè)相應(yīng)溫度對(duì)象的溫度偏低時(shí)，控制芯片U3控制相應(yīng)的加熱絲發(fā)熱，使檢測(cè)對(duì)象的溫度升高，使其恒溫工作。
[0029]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，在本實(shí)用新型的可擴(kuò)展式多路溫度控制裝置中，所述測(cè)量控制模塊12還包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，所述控制芯片U3的P0.3端和數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.3端均通過第一電阻Rl連接3.3V供電端，所述控制芯片U3的P0.2端和數(shù)據(jù)交換芯片Ul的P0.2