混凝土快速凍融用溫度工程控制儀的製作方法

2024-03-22 12:31:05

專利名稱：混凝土快速凍融用溫度工程控制儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及混凝土快速凍融技術的溫度測量儀器。
背景技術：
目前，我國多數混凝土快速凍融用溫度控制的大型設備依賴於進口，這並非是我國的生產水平差，而是由於缺乏製造自動化控制晶片及其軟體技術的緣故。還有許多設備雖然外部設備實現了國產化，但是控制設備還依靠進口，這樣就會造成設備成本的提高以及設備維修困難的問題。

發明內容
為了克服現有的混凝土快速凍融用溫度控制器成本高、維修困難的缺點，本發明提供了一種全新的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，它是一套為了不同要求溫度控制的全程自動化監測控制系統，該設備通過USB接口與電腦相連，便可以準確地實時測定所監測點的溫度變化。
本發明的溫度工程控制儀包括多路開關、A/D轉換模塊、中央控制器、LCD液晶顯示單元、鍵盤控制單元、系統存儲單元、USB接口模塊和系統時鐘電路，分別固定在工業設備上的不同監測點的N個溫度測試單元的輸出端分別與多路開關的多個輸入端相連，多路開關的輸出端與A/D轉換模塊的輸入端相連，多路開關的控制端與中央控制器的多路選通控制端相連，A/D轉換模塊的輸出端與中央控制器的測量數據輸入端相連，系統存儲單元的數據傳輸端與中央控制器的存儲數據傳輸端相連，中央控制器的顯示輸出端與LCD液晶顯示單元的輸入端相連，鍵盤控制單元的輸出端與中央控制器的控制輸入端相連，USB接口模塊的數據傳輸端與中央控制器的通信端相連，中央控制器的加熱控制輸出端與工業設備加熱裝置的控制輸入端相連，中央控制器的製冷控制輸出端與工業設備製冷裝置的控制輸入端相連，系統時鐘電路的輸出端與中央控制器的時鐘信號端相連，上述N為非零的自然數。
本發明可以同時檢測多個溫度檢測單元所測量的工業設備上的不同監測點的溫度並給與顯示，且根據顯示的溫度控制工業設備的加熱和製冷狀態；本發明還可以通過USB接口模塊與上位機進行通信，對工業設備進行實時監控。


圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的多路開關2、A/D轉換模塊3、中央控制器5和USB接口模塊8的電路結構示意圖；圖3是本發明的中央控制器5、LCD液晶顯示單元6和鍵盤控制單元7的電路結構示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一參見圖1，本具體實施方式
的溫度工程控制儀由多路開關2、A/D轉換模塊3、中央控制器5、LCD液晶顯示單元6、鍵盤控制單元7、系統存儲單元4、USB接口模塊8和系統時鐘電路9組成，分別固定在工業設備上的不同監測點的N個溫度測試單元1的輸出端分別與多路開關2的多個輸入端相連，多路開關2的輸出端與A/D轉換模塊3的輸入端相連，多路開關2的控制端與中央控制器5的多路選通控制端相連，A/D轉換模塊3的輸出端與中央控制器5的測量數據輸入端相連，系統存儲單元4的數據傳輸端與中央控制器5的存儲數據傳輸端相連，中央控制器5的顯示輸出端與LCD液晶顯示單元6的輸入端相連，鍵盤控制單元7的輸出端與中央控制器5的控制輸入端相連，USB接口模塊8的數據傳輸端與中央控制器5的通信端相連，中央控制器5的加熱控制輸出端與工業設備加熱裝置11的控制輸入端相連，中央控制器5的製冷控制輸出端與工業設備製冷裝置12的控制輸入端相連，系統時鐘電路9的輸出端與中央控制器5的時鐘信號端相連，上述N為非零的自然數。
具體實施方式
二參見圖1，本具體實施方式
與具體實施方式
一的不同點是所述溫度工程控制儀還包括報警電路13，中央控制器5的報警控制端與報警電路13的輸入端相連。其他組成和連接關係與具體實施方式
一相同。報警電路13可以在控制儀檢測到超常規溫度以及系統出現問題時發出報警信息。
具體實施方式
三參見圖1和圖2所示，本具體實施方式
與具體實施方式
二的不同點是所述多路開關2由型號為CD4051的兩個第一晶片U1並聯構成，N個溫度測試單元1的輸出端分別與兩個第一晶片U1的多個輸入端連接，兩個第一晶片U1的9、10、11腳分別對應連接；所述A/D轉換模塊3採用型號為AD7705的第二晶片ADC1，第二晶片ADC1的7腳和6腳分別連接兩個第一晶片U1的輸出端，第二晶片ADC1的8腳和11腳連接第一直流電源V1的輸出端，第二晶片ADC1的9腳連接第二直流電源V2的輸出端，第二晶片ADC1的10腳連接第三直流電源V3的輸出端，第二晶片ADC1的16腳接地，第二晶片ADC1的3腳連接第一電容C1和第一晶振CY1的一端，第一晶振CY1的另一端連接第二晶片ADC1的2腳和第二電容C2的一端，第一電容C1和第二電容C2的另一端接地，第二晶片ADC1的5腳和15腳連接第四直流電源AVCC的輸出端。其他組成和連接關係與具體實施方式
二相同。本具體實施方式
採用了兩個八輸入的多路開關來給十六個測溫單元提供傳輸通道，於是A/D轉換模塊對應選擇了同時可以轉換兩路信號的A/D轉換晶片，為了適用於更多的溫度測試單元可以依據上述原理來增加第一晶片U1和A/D轉換晶片的數目。
具體實施方式
四參見圖1至圖3所示，本具體實施方式
與具體實施方式
三的不同點是所述中央控制器5由型號為89C668的第三晶片CPU1、型號為74HC595的第四晶片U4和型號為MAX813的第五晶片WDT1構成，第三晶片CPU1的2腳與工業設備製冷裝置12的控制輸入端相連，第三晶片CPU1的3腳與工業設備加熱裝置11的控制輸入端相連，第三晶片CPU1的4腳與第四晶片U4的12腳相連，第三晶片CPU1的5腳與第二晶片ADC1的4腳相連，第三晶片CPU1的6腳與第二晶片ADC1的1腳相連，第三晶片CPU1的7腳與第二晶片ADC1的12腳相連，第三晶片CPU1的10腳與第五晶片WDT1的7腳相連，第三晶片CPU1的11腳與第二晶片ADC1的13腳相連，第三晶片CPU1的13腳與第二晶片ADC1的14腳相連，第三晶片CPU1的14腳與第五晶片WDT1的5腳相連，第三晶片CPU1的16腳與第五晶片WDT1的6腳相連，第三晶片CPU1的25腳與第四晶片U4的14腳相連，第三晶片CPU1的29腳與第四晶片U4的11腳相連，第四晶片U4的10腳連接第五直流電源VCC的輸出端，第四晶片U4的13腳接地，第四晶片U4的3腳與報警電路13的輸入端相連，第四晶片U4的15腳連接第一晶片U1的11腳，第四晶片U4的1腳連接第一晶片U1的10腳，第四晶片U4的2腳連接第一晶片U1的9腳，第五晶片WDT1的1和8腳相連，第五晶片WDT1的4腳連接第六直流電源V4的輸出端。其他組成和連接關係與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五參見圖1和圖2所示，本具體實施方式
與具體實施方式
四的不同點是所述USB接口模塊8由型號為PDIUSBD12的第六晶片USB1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第三電容C3、第四電容C4和第二晶振CY2構成，第六晶片USB1的八位數據端D7至D0分別連接第三晶片CPU1的36至43腳，第六晶片USB1的10腳連接第三晶片CPU1的33腳，第六晶片USB1的28腳通過第一電阻R1接地，第六晶片USB1的20腳連接第五直流電源VCC的輸出端，第六晶片USB1的14腳連接第三晶片CPU1的15腳，第六晶片USB1的15腳連接第三晶片CPU1的19腳，第六晶片USB1的16腳連接第三晶片CPU1的18腳，第六晶片USB1的11腳連接第三晶片CPU1的31腳，第六晶片USB1的13腳連接第三晶片CPU1的21腳，第六晶片USB1的12腳連接第三晶片CPU1的17腳，第六晶片USB1的18和19腳連接第七直流電源V5的輸出端，第六晶片USB1的22腳連接第三電容C3和第二晶振CY2的一端，第二晶振CY2的另一端連接第六晶片USB1的23腳和第四電容C4的一端，第三電容C3和第四電容C4的另一端接地，第六晶片USB1的25腳通過第三電阻R3連接第六電阻R6和第七電阻R7的一端，第六晶片USB1的26腳通過第二電阻R2連接第四電阻R4和第五電阻R5的一端，第四電阻R4的另一端連接第八直流電源V33的輸出端，第七電阻R7的另一端接地，第五電阻R5和第六電阻R6的另一端分別連接上位機10的兩個數據傳輸端，第六晶片USB1的27腳連接第八直流電源V33的輸出端。其他組成和連接關係與具體實施方式
四相同。利用本具體實施方式
的USB接口可以與上位機進行通信，從而實現對工業設備的實時監測。
具體實施方式
六參見圖1和圖3所示，本具體實施方式
與具體實施方式
五的不同點是所述LCD液晶顯示單元6採用型號為VP12864G的第七晶片A1，第七晶片A1的2、17腳連接第五直流電源VCC的輸出端，第七晶片A1的4腳連接第三晶片CPU1的18腳，第七晶片A1的5腳連接第三晶片CPU1的19腳，第七晶片A1的6腳連接第三晶片CPU1的30腳，第七晶片A1的7腳連接第三晶片CPU1的24腳，第七晶片A1的8腳連接第四晶片U4的4腳，第七晶片A1的八位數據端D7至D0分別連接第三晶片CPU1的36至43腳，第七晶片A1的19腳連接第四晶片U4的7腳，第七晶片A1的20腳連接第四晶片U4的6腳，第七晶片A1的21腳連接第四晶片U4的5腳。其他組成和連接關係與具體實施方式
五相同。本發明提供液晶顯示單元可以用於顯示不同監測點的溫度。
具體實施方式
七參見圖1和圖3所示，本具體實施方式
與具體實施方式
六的不同點是所述鍵盤控制單元7由第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5、第六開關K6、第七開關K7、第八開關K8、第九開關K9、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和採用型號為CD4021的第八晶片U5構成，第八晶片U5的11和12腳相連，第八晶片U5的1和2腳相連，第八晶片U5的3腳連接第三晶片CPU1的26腳，第八晶片U5的10腳連接第四晶片U4的11腳，第八晶片U5的9腳連接第四晶片U4的12腳，第八晶片U5的6和7腳接地；第八晶片U5的5腳連接第九開關K9的一端且第九開關K9的此端通過第十二電阻R12連接第五直流電源VCC的輸出端，第八晶片U5的4腳連接第七開關K7和第八開關K8的一端且第七開關K7的此端通過第十一電阻R11連接第五直流電源VCC的輸出端，第八晶片U5的13腳連接第五開關K5和第六開關K6的一端且第五開關K5此端通過第十電阻R10連接第五直流電源VCC的輸出端，第八晶片U5的14腳連接第三開關K3和第四開關K4的一端且第三開關K3的此端通過第九電阻R9連接第五直流電源VCC的輸出端，第八晶片U5的15腳連接第一開關K1和第二開關K2的一端且第一開關K1此端通過第八電阻R8連接第五直流電源VCC的輸出端，第一開關K1、第三開關K3、第五開關K5、第七開關K7、第九開關K9的另一端連接第三晶片CPU1的27腳，第二開關K2、第四開關K4、第六開關K6、第八開關K8的另一端連接第三晶片CPU1的28腳。其他組成和連接關係與具體實施方式
六相同。本具體實施方式
提供了九個控制開關，用於操作人員選擇性的獲取所需監測點的溫度信息。
權利要求
1.混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述溫度工程控制儀包括多路開關(2)、A/D轉換模塊(3)、中央控制器(5)、LCD液晶顯示單元(6)、鍵盤控制單元(7)、系統存儲單元(4)、USB接口模塊(8)和系統時鐘電路(9)，分別固定在工業設備上的不同監測點的N個溫度測試單元(1)的輸出端分別與多路開關(2)的多個輸入端相連，多路開關(2)的輸出端與A/D轉換模塊(3)的輸入端相連，多路開關(2)的控制端與中央控制器(5)的多路選通控制端相連，A/D轉換模塊(3)的輸出端與中央控制器(5)的測量數據輸入端相連，系統存儲單元(4)的數據傳輸端與中央控制器(5)的存儲數據傳輸端相連，中央控制器(5)的顯示輸出端與LCD液晶顯示單元(6)的輸入端相連，鍵盤控制單元(7)的輸出端與中央控制器(5)的控制輸入端相連，USB接口模塊(8)的數據傳輸端與中央控制器(5)的通信端相連，中央控制器(5)的加熱控制輸出端與工業設備加熱裝置(11)的控制輸入端相連，中央控制器(5)的製冷控制輸出端與工業設備製冷裝置(12)的控制輸入端相連，系統時鐘電路(9)的輸出端與中央控制器(5)的時鐘信號端相連，上述N為非零的自然數。
2.根據權利要求1所述的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述溫度工程控制儀還包括報警電路(13)，中央控制器(5)的報警控制端與報警電路(13)的輸入端相連。
3.根據權利要求1所述的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述多路開關(2)由型號為CD4051的兩個第一晶片(U1)並聯構成，N個溫度測試單元(1)的輸出端分別與兩個第一晶片(U1)的多個輸入端連接，兩個第一晶片(U1)的9、10、11腳分別對應連接；所述A/D轉換模塊(3)採用型號為AD7705的第二晶片(ADC1)，第二晶片(ADC1)的7腳和6腳分別連接兩個第一晶片(U1)的輸出端，第二晶片(ADC1)的8腳和11腳連接第一直流電源(V1)的輸出端，第二晶片(ADC1)的9腳連接第二直流電源(V2)的輸出端，第二晶片(ADC1)的10腳連接第三直流電源(V3)的輸出端，第二晶片(ADC1)的16腳接地，第二晶片(ADC1)的3腳連接第一電容(C1)和第一晶振(CY1)的一端，第一晶振(CY1)的另一端連接第二晶片(ADC1)的2腳和第二電容(C2)的一端，第一電容(C1)和第二電容(C2)的另一端接地，第二晶片(ADC1)的5腳和15腳連接第四直流電源(AVCC)的輸出端。
4.根據權利要求1、2或3所述的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述中央控制器(5)由型號為89C668的第三晶片(CPU1)、型號為74HC595的第四晶片(U4)和型號為MAX813的第五晶片(WDT1)構成，第三晶片(CPU1)的2腳與工業設備製冷裝置(12)的控制輸入端相連，第三晶片(CPU1)的3腳與工業設備加熱裝置(11)的控制輸入端相連，第三晶片(CPU1)的4腳與第四晶片(U4)的12腳相連，第三晶片(CPU1)的5腳與第二晶片(ADC1)的4腳相連，第三晶片(CPU1)的6腳與第二晶片(ADC1)的1腳相連，第三晶片(CPU1)的7腳與第二晶片(ADC1)的12腳相連，第三晶片(CPU1)的10腳與第五晶片(WDT1)的7腳相連，第三晶片(CPU1)的11腳與第二晶片(ADC1)的13腳相連，第三晶片(CPU1)的13腳與第二晶片(ADC1)的14腳相連，第三晶片(CPU1)的14腳與第五晶片(WDT1)的5腳相連，第三晶片(CPU1)的16腳與第五晶片(WDT1)的6腳相連，第三晶片(CPU1)的25腳與第四晶片(U4)的14腳相連，第三晶片(CPU1)的29腳與第四晶片(U4)的11腳相連，第四晶片(U4)的10腳連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第四晶片(U4)的13腳接地，第四晶片(U4)的3腳與報警電路(13)的輸入端相連，第四晶片(U4)的15腳連接第一晶片(U1)的11腳，第四晶片(U4)的1腳連接第一晶片(U1)的10腳，第四晶片(U4)的2腳連接第一晶片(U1)的9腳，第五晶片(WDT1)的1和8腳相連，第五晶片(WDT1)的4腳連接第六直流電源(V4)的輸出端。
5.根據權利要求4所述的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述USB接口模塊(8)由型號為PDIUSBD12的第六晶片(USB1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第三電容(C3)、第四電容(C4)和第二晶振(CY2)構成，第六晶片(USB 1)的八位數據端D7至D0分別連接第三晶片(CPU1)的36至43腳，第六晶片(USB1)的10腳連接第三晶片(CPU1)的33腳，第六晶片(USB1)的28腳通過第一電阻(R1)接地，第六晶片(USB1)的20腳連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第六晶片(USB1)的14腳連接第三晶片(CPU1)的15腳，第六晶片(USB1)的15腳連接第三晶片(CPU1)的19腳，第六晶片(USB1)的16腳連接第三晶片(CPU1)的18腳，第六晶片(USB1)的11腳連接第三晶片(CPU1)的31腳，第六晶片(USB1)的13腳連接第三晶片(CPU1)的21腳，第六晶片(USB1)的12腳連接第三晶片(CPU1)的17腳，第六晶片(USB1)的18和19腳連接第七直流電源(V5)的輸出端，第六晶片(USB1)的22腳連接第三電容(C3)和第二晶振(CY2)的一端，第二晶振(CY2)的另一端連接第六晶片(USB1)的23腳和第四電容(C4)的一端，第三電容(C3)和第四電容(C4)的另一端接地，第六晶片(USB1)的25腳通過第三電阻(R3)連接第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的一端，第六晶片(USB1)的26腳通過第二電阻(R2)連接第四電阻(R4)和第五電阻(R5)的一端，第四電阻(R4)的另一端連接第八直流電源(V33)的輸出端，第七電阻(R7)的另一端接地，第五電阻(R5)和第六電阻(R6)的另一端分別連接上位機(10)的兩個數據傳輸端，第六晶片(USB1)的27腳連接第八直流電源(V33)的輸出端。
6.根據權利要求4所述的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述LCD液晶顯示單元(6)採用型號為VP12864G的第七晶片(A1)，第七晶片(A1)的2、17腳連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第七晶片(A1)的4腳連接第三晶片(CPU1)的18腳，第七晶片(A1)的5腳連接第三晶片(CPU1)的19腳，第七晶片(A1)的6腳連接第三晶片(CPU1)的30腳，第七晶片(A1)的7腳連接第三晶片(CPU1)的24腳，第七晶片(A1)的8腳連接第四晶片(U4)的4腳，第七晶片(A1)的八位數據端D7至D0分別連接第三晶片(CPU1)的36至43腳，第七晶片(A1)的19腳連接第四晶片(U4)的7腳，第七晶片(A1)的20腳連接第四晶片(U4)的6腳，第七晶片(A1)的21腳連接第四晶片(U4)的5腳。
7.根據權利要求4所述的混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，其特徵在於所述鍵盤控制單元(7)由第一開關(K1)、第二開關(K2)、第三開關(K3)、第四開關(K4)、第五開關(K5)、第六開關(K6)、第七開關(K7)、第八開關(K8)、第九開關(K9)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)和採用型號為CD4021的第八晶片(U5)構成，第八晶片(U5)的11和12腳相連，第八晶片(U5)的1和2腳相連，第八晶片(U5)的3腳連接第三晶片(CPU1)的26腳，第八晶片(U5)的10腳連接第四晶片(U4)的11腳，第八晶片(U5)的9腳連接第四晶片(U4)的12腳，第八晶片(U5)的6和7腳接地；第八晶片(U5)的5腳連接第九開關(K9)的一端且第九開關(K9)的此端通過第十二電阻(R12)連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第八晶片(U5)的4腳連接第七開關(K7)和第八開關(K8)的一端且第七開關(K7)的此端通過第十一電阻(R11)連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第八晶片(U5)的13腳連接第五開關(K5)和第六開關(K6)的一端且第五開關(K5)此端通過第十電阻(R10)連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第八晶片(U5)的14腳連接第三開關(K3)和第四開關(K4)的一端且第三開關(K3)的此端通過第九電阻(R9)連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第八晶片(U5)的15腳連接第一開關(K1)和第二開關(K2)的一端且第一開關(K1)此端通過第八電阻(R8)連接第五直流電源(VCC)的輸出端，第一開關(K1)、第三開關(K3)、第五開關(K5)、第七開關(K7)、第九開關(K9)的另一端連接第三晶片(CPU1)的27腳，第二開關(K2)、第四開關(K4)、第六開關(K6)、第八開關(K8)的另一端連接第三晶片(CPU1)的28腳。
全文摘要
混凝土快速凍融用溫度工程控制儀，它涉及混凝土快速凍融技術的溫度測量儀器，它克服了現有的混凝土快速凍融用溫度控制器成本高、維修困難的缺點。分別固定在工業設備上的不同測量點的N個溫度測試單元(1)的輸出端分別與本發明的多路開關(2)的輸入端相連，多路開關(2)輸出的信號通過A/D轉換模塊(3)輸入到中央控制器(5)中，中央控制器(5)的顯示輸出端與LCD液晶顯示單元(6)的輸入端相連，鍵盤控制單元(7)的輸出端與中央控制器(5)的控制輸入端相連，中央控制器(5)通過USB接口模塊(8)與上位機(10)相連。本發明可以同時檢測多個溫度檢測單元所測量的工業設備上的不同測量點的溫度並給與顯示，且根據顯示的溫度控制工業設備的加熱和製冷狀態。
文檔編號G05D23/19GK1845030SQ200610010000
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月30日 優先權日2006年4月30日
發明者巴恆靜, 關輝, 鄧紅衛, 高小建, 張武滿 申請人:哈爾濱工業大學