[发明专利]半微量相平衡系统控制器

说明书

技术领域

本发明涉及半微量相平衡与萃取平衡实验装置，具体涉及一种半微量相平衡系统控制器。

背景技术

半微量分析法是一种比较常见的分析方法，介于微量分析和常量分析之间。从保护人类生存环境，节约能源与资源的角度出发，要求化学工作者以绿色化学的理念进行实验与实验技术的设计。在稀有、稀散和贵金属的分离纯化过程中经常遇到溶液的相平衡与多相萃取平衡问题，在进行化学实验中常采用半微量分析法。

目前，国内的半微量相平衡化学反应装置是由有机玻璃载体、微型交流电机、自制平衡管、微型继电器、温度计、水银接点温度计，有机玻璃水槽等组成。在物理或者化学反应过程中，要通过温度计来测量并观察容器内水的温度。水银接点温度计作为温控开关与继电器相连，然后控制加温装置；常用的加温装置为100W的钨丝灯泡；通过微型交流电机带动有机玻璃载体旋转。现有的半微量相平衡化学反应装置主要是手动控制，存在如下缺点：温度检测精度低、温度控制精度低以及自动化程度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半微量相平衡系统控制器。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该控制器包括温度检测电路、温度设定电路、光电耦合电路、加热驱动电路、搅拌电机驱动电路、电机调速用A/D电压采集电路、液晶显示接口电路以及核心处理单元电路，所述温度检测电路、温度设定电路、光电耦合电路、电机调速用A/D电压采集电路以及液晶显示接口电路分别与核心处理单元电路相连，加热驱动电路和搅拌电机驱动电路分别与光电耦合电路相连。

所述核心处理单元电路包括型号为STC12C5A60S2的单片机。

所述温度检测电路包括DS18B20数字温度传感器，DS18B20数字温度传感器的信号线DQ与所述单片机的一个I/O口相连，并且所述信号线DQ接上拉电阻到所述单片机的VCC引脚。

所述温度设定电路包括74LS08芯片以及温度加键ADD、温度减键MINUS和确定键OK三个功能按键，所述温度加键ADD和温度减键MINUS分别与所述单片机的两个I/O口对应相连，所述温度加键ADD和温度减键MINUS分别与74LS08芯片的一组与门输入端的两端对应相连，74LS08芯片的与门输出端与所述单片机的外部中断源相连，确定键OK与所述单片机的外部中断源相连。

所述A/D电压采集电路使用电位器作为分压元件，电位器的动触点引出端与所述单片机的A/D转换端口相连，电位器的两个静触点分别与单片机的VCC引脚和GND引脚对应相连，两个静触点之间并联去耦电容组。

所述光电耦合电路包括光电耦合器HCPL2630、PNP型三极管Q1以及PNP型三极管Q2，所述PNP型三极管Q1以及PNP型三极管Q2的基极分别与所述单片机的PWM波输出端口相连，所述PNP型三极管Q1以及PNP型三极管Q2的发射极分别与光电耦合器HCPL2630的输入端对应相连，所述PNP型三极管Q1以及PNP型三极管Q2的集电极与所述单片机的GND引脚相连，光电耦合器HCPL2630的输出端CON1、CON2分别与加热驱动电路以及搅拌电机驱动电路对应相连；所述加热驱动电路包括第一过流保护电路和第一驱动电路，光电耦合器HCPL2630的输出端CON1接第一过流保护电路中带过流保护的栅极驱动芯片IR2125的IN引脚，该带过流保护的栅极驱动芯片IR2125的HO引脚与第一驱动电路中MOS管IRFB3806的栅极相连；所述搅拌电机驱动电路包括第二过流保护电路和第二驱动电路，光电耦合器HCPL2630的输出端CON2接第二过流保护电路中带过流保护的栅极驱动芯片IR2125的IN引脚，该带过流保护的栅极驱动芯片IR2125的HO引脚与第二驱动电路中MOS管IRFB3806的栅极相连。

所述控制器还包括电源供电电路，电源供电电路包括24V直流电源转5V直流电源电路以及24V直流电源转12V直流电源电路，所述24V直流电源转5V直流电源电路为温度检测电路、温度设定电路、所述A/D电压采集电路、液晶显示接口电路以及核心处理单元电路供电；所述24V直流电源转12V直流电源电路为光电耦合电路、搅拌电机驱动电路和加热驱动电路供电。