[实用新型]一种闭环调温实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种闭环调温实验系统。

背景技术

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

本实用新型的目的是提供一种闭环调温实验系统，以调温控制为载体，并且可以自行搭建相应电路，满足学生动手能力的需要。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种闭环调温实验系统，包括：加热单元、温控单元和温度采集单元；其中加热单元、温控单元和温度采集单元之间均设有用于插件元器件以构建相应关联电路的面包板；所述温度采集单元包括用于获得加热单元各测试点数据的多路温度采集通道，且多路温度采集通道分别与多通道模拟开关的多路输入端相连，该多通道模拟开关的输出端与差分放大电路的第一输入端相连，且该差分放大电路的输出端作为温度采集单元的输出端，所述差分放大电路的第二输入端用于连接基准电压；以及多通道模拟开关由拨码开关选择相应温度采集通道。

进一步，所述温度采集单元还包括基准电压切换电路，所述基准电压切换电路为与电源相连的串联分压电路，其中各阻值之间均设有分压输出端；各分压输出端分别通过跳线以连接差分放大电路的第二输入端。

本实用新型的有益效果是，本闭环调温实验系统是通过加热单元、多路温度采集通道、温控单元以及通过面包板搭建相关电路以实现各单元之间互连，提高学生动手能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的闭环调温实验系统的原理框图。

具体实施方式

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。

如图1所示，本实用新型提供了一种闭环调温实验系统，包括：加热单元、温控单元和温度采集单元；其中加热单元、温控单元和温度采集单元之间均设有用于插件元器件以构建相应关联电路的面包板；所述温度采集单元包括用于获得加热单元各测试点数据的多路温度采集通道，且多路温度采集通道分别与多通道模拟开关的多路输入端相连，该多通道模拟开关的输出端与差分放大电路的第一输入端相连，且该差分放大电路的输出端作为温度采集单元的输出端，所述差分放大电路的第二输入端用于连接基准电压；以及多通道模拟开关由拨码开关选择相应温度采集通道。

其中，所述温控单元采用单片机处理器及其外围电路，所述面包板构建的关联电路例如位于温控单元与差分电路之间的AD转换电路，以及位于温控单元输出端与加热单元之间的驱动电路，可以由学生自行构建相应的AD转换电路或者相应的驱动电路，提高学生动手能力。

所述单片机处理器例如但不限于采用Risym STC89C52RC-40I-PDIP40 单片机，其具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。

其中，STC89C52RC单片机的外围电路，具体是指构成STC89C52RC单片机最小系统所涉及的外围电路，且包括程序烧写口，对于本领域技术人员来说，构建STC89C52RC单片机最小系统是本领域的惯用技术手段。

所述差分放大电路可以由集成运算放大器例如但不限于LM2904P，通过集成运算放大器构建差分放大电路是本领域惯用技术手段。

所述加热单元例如但不限于采用电阻丝。

所述多路温度采集通道适于连接相应的温度传感器，各温度传感器适于检测加热单元上各测试点的温度值，以获得多路温度数据。

所述温度传感器例如但不限于采用pt100温度传感器，多通道模块开关例如但不限于采用74HC151D。

所述温度采集单元还包括基准电压切换电路，所述基准电压切换电路为与电源相连的串联分压电路，其中各阻值之间均设有分压输出端；各分压输出端分别通过跳线以连接差分放大电路的第二输入端。