CN202189290U - 分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，旨在提供一种带有分布式网络化监测控制的功能，具备协调整个加热设备功率的能力的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置。它包括多个子单元和一个父单元，一个父单元与若干个子单元连接，组成一个星型网络；子单元包括子单片机，子单片机分别与温度传感器、继电器、通信电路连接；父单元包括父单片机，父单片机分别与LCD显示模块、键盘电路、数据存储电路、通信电路连接。各个子单元实时采集所在的高温老化房内的温度、并把温度数据上传到父单元。子单元驱动继电器控制电路，对加热设备进行控制，从而控制加热功率。本身实用新型适用于所有的高温老化房。

Description

分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置

技术领域

本实用新型涉及工业监测控制领域，尤其是涉及一种分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置。 

背景技术

高温老化房是电子产品生产过程中不可或缺的设备，因此对高温老化房温度检测和平均加热功率控制就十分重要，对其的保护措施也显得很有意义。 

中华人民共和国国家知识产权局于2010年05月12日公开了授权公告号为CN2014649.4U的专利文献，名称是一种老化房温度自动控制电路。它包括微控制器，及与微控制器联接的电源部件、加热开关、温度检测电路、控制按钮和用于显示设定温度的显示元件，所述的加热开关与老化房的加热元件联接；所述的微控制器接收到的检测温度低于设定温度时，输出导通信号至加热开关，加热开关导通，加热元件进行加热；所述的微控制器接收到的检测温度等于或高于设定温度时，无导通信号输出，加热开关不导通，加热停止加热。此方案的不足之处在于法只可以检测一个老化房的温度，不带有分布式网络化监测控制的功能，不具备协调整个加热设备功率的能力，仅仅通过一开一关，会导致温度起伏比变化较大，做到小范围内恒温比较困难，且不带有异常保护的功能，不适合用于分布式的高温老化房。 

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的不带有分布式网络化监测控制的功能，不具备协调整个加热设备功率的能力的技术问题，提供一种带有分布式网络化监测控制的功能，具备协调整个加热设备功率的能力的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置。 

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，包括多个子单元和一个父单元；各子单元位于分布式高温老化房内，一个父单元与若干个子单元连接，组成一个星型网络；子单元包括子单片机，子单片机分别与温度传感器、继电器、子通信电路连接；父单元包括父单片机，父单片机分别与LCD显示模块、键盘电路、数据存储电路、父通信电路连接。各个子单元实时采集所在的高温老化房内的温度、并把温度数据上传到父单元。同时，子单元根据采集到的当前温度以及目的控制温度，按照特定的软件算法，驱动继电器控制电路，对八个功率不同的加热设备进行控制，从而控制加热功率。加热设备工作状态的数据上传到父单元。子单元根据温度数据计算在单位时间内的温升变化率，上传到父单元。 

作为优选，温度传感器包括一个温度传感器芯片和第三十个电阻，温度传感器芯片的第一引脚连接到第三十电阻的一个引脚，第三十电阻的另一个引脚连接到电源，温度传感芯片的第一引脚连接到单片机的第七引脚，温度传感芯片的第二引脚和第八引脚接参考地。温度传感器采集温度并传递给子单片机。 

作为优选，继电器有若干组，继电器与子单片机连接。继电器根据子单片机的信号控制加热设备的加热功率，从而实现对老化房温度的控制。 

作为优选，子通信电路包括一块子通信芯片，子通信芯片的第一引脚连接到子单片机的第二引脚；子通信芯片的第四引脚连接到子单片机的第三引脚；子通信芯片的第二、三引脚相连接，并连接到子单片机的第六引脚，子单片机的第六引脚同时连接第二十五电阻的一个引脚，第二十五电阻的另一引脚接到电源；子通信芯片的第五引脚接参考地；子通信芯片的第六引脚同时接第二十七电阻的一个引脚、第十四电容的一个引脚、第二稳压管的阴极和第二十八电阻的一个引脚，第二十七电阻的另一引脚连接到电源，第十四电容的另一引脚接入参考地，第二稳压管的阳极连接第四稳压管的阳极，第四稳压管的阴极接入参考地，第二十八电阻的另一引脚接到端子，子通信芯片的第七引脚同时连接第十五电容的一个引脚、第二十六电阻的一个引脚、第一稳压管的阴极和第二十九电阻一个引脚，第十五电容的另一引脚接入参考地，第二十六电阻的另一引脚接入参考地，第一稳压管的阳极和第三稳压管的阳极连接，第三稳压管的阴极接入参考地，第二十九电阻的另一引脚接到端子。子通信电路负责将信号传递给父单元并接收父单元的信号。 

作为优选，LCD显示模块的第一引脚连接到参考地，第二引脚连接到电源，第四、五、六引脚分别连接到父单片机的第九引脚、第十一引脚和第十二引脚；LCD显示模块的第七引脚至第十四引脚分别连接到父单片机的第三十引脚、第三十一引脚、第一引脚、第二引脚、第十四引脚、第十五引脚、第十七引脚、第十八引脚；LCD显示模块的第十五引脚至十八引脚分别连接父单片机第六引脚、第十引脚、第二十三引脚、第二十六引脚；LCD显示模块的第二十引脚接入电源，第三引脚接入第四十七可调电阻第一引脚，第四十七可调电阻第二引脚接入LCD显示模块的第十九引脚；键盘电路中，第五十二电阻、第五十三电阻、第五十四电阻、第五十五电阻、第五十六电阻、第五十七电阻串联，第五十二电阻的第一引脚接入电源，第五十七电阻的另一引脚接入参考地；第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第五按键的第一引脚分别连接到上述串联电阻与电阻相互连接的节点上，上述按键的另一引脚全部连接起来，并连接到父单片机的二十引脚。LCD显示模块和键盘电路构建起人机交互界面，操作人员通过人机交互界面对子单元进行监测和控制。 

作为优选，数据存储电路的第一、二、三、四、七引脚接入参考地，第八引脚接入电源，第六、第五引脚分别连接到父单片机的第二十一引脚和第二十二引脚，第六、五引脚再分别连接第五十八电阻、第五十九电阻的一个引脚，这两个电阻的另一个引脚接入电源。数据存储芯片可以存储采集到的数据供以后调用。 

作为优选，父通信电路包括一块父通信芯片，父通信芯片的第一引脚连接到父单片机的第四引脚，父通信芯片的第四引脚连接到父单片机的第五引脚，父通信芯片的第二、三引脚同时连接到父单片机的第二十四引脚，父单片机的第二十四引脚同时连接第一百电阻的一个引脚，第一百电阻的另一引脚接到电源，父通信芯片的第五引脚接参考地，父通信芯片的第六引脚同时接第四十九电阻的一个引脚、第十九电容的一个引脚、第七稳压管的阴极和第五十电阻的一个引脚，第四十九电阻的另一引脚连接到电源，第十九电容的另一引脚接入参考地，第七稳压管的阳极连接第五稳压管的阳极，第五稳压管的阴极接入参考地，第五十电阻的另一引脚接到端子，父通信芯片的第七引脚同时连接第二十电容的一个引脚、第四十八电阻的一个引脚、第八稳压管的阴极和第五十一电阻一个引脚，第二十电容的另一引脚接入参考地，第四十八电阻的另一引脚接入参考地，第八稳压管的阳极和第六稳压管的阳极连接，第六稳压管的阴极接入参考地，第五十一电阻的另一引脚接到端子。父通信电路与子通信电路配合实现数据在子单元和父单元之间的传递。 

通过人机界面可以设定各个老化房的预报警温度、报警温度、最大允许温升变化率、目的温度等数据。各个高温老化房的温度、加热设备工作状态、温升变化率等数据通过单片机电路和LCD模块电路在LCD模块上显示出来。存储电路记录各个老化房的最高温度、最低温度、温升变化率、加热设备工作状态、控制目的数据。即使掉电后，数据也不会丢失。通信电路下载上传数据。预报警异常、报警异常将在LCD模块显示器的特定位置进行告示，预报警、报警消失后，LCD模块显示告示消除。报警电路对发生火灾做出报警反应，关掉所有加热设备。 

子单元的端子有两个，一个是16位端子，一个是4位端子。16位端子用于控制加热设备，4位端子用于接收发送数据以及电源。父单元有一个10位端子，用于接送发送数据和电源。 

本实用新型带来的有益效果是，带有分布式网络化温度监控能力，协调整个加热设备功率；能根据温度要求，驱动继电器控制电路，调整加热功率，使温度起伏变化相对更小，能做到更小范围内的恒温。通过统一的人机界面，可监测设定全部分布式高温老化房温度、加热设备工作状态、温升变化率等各种数据。集成了预报警告示，报警告示、火灾报警功能。有比较完善的火灾处理机制。 

附图说明

图1是本实用新型的一种原理示意图； 

图2是本实用新型的一种子单元的控制板的主电路图；

图3是本实用新型的一种父单元的控制板的电路图

图4是本实用新型的一种子单元的构俯视图；

图5是图4的左视图；

图6是本实用新型的一种父单元的构俯视图；

图7是图6的左视图；

图中：1、子单元，2、父单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 

实施例：本实施例的一种分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，参阅图1，包括子单元1和父单元2。一个父单元2可以网络化连接多个子单元1。 

图2是子单元1控制板的主电路。子单片机的标号为U1。U1的第十二引脚至第三引脚，主要用于控制加热功率，一共有8组，这8组的电路结构一致。这里选取一组作运用说明，其他不再赘述。U1的第十二引脚连接到R9电阻的一个引脚，R9电阻的另一个引脚连接到R1电阻的一个引脚和Q1三极管的基极。R1电阻的另一个引脚和Q1三极管的发射极连接，并连接到参考地。Q1三极管的集电极连接到K2继电器的第一引脚和D1二极管的阳极。D1二极管的阴极连接到K2继电器的第二引脚，并接入24V。C1电容的一脚连接到24V，另一脚连接到参考地。子单片机第十二引脚连接R13电阻第一个引脚，R13电阻另一个引脚连接到电源。24V电源经端子接入，由外部开关电源提供。温度传感芯片的标号为U3。U3第一个引脚连接R30电阻的一个引脚，R30电阻的另一个引脚连接到电源。U3第一个引脚连接到U1的第七引脚。U3的第二引脚和第八引脚接参考地。子通信芯片的标号是U2，U2的第一引脚连接到U1的第二引脚，U2的第四引脚连接到U1的第三引脚。U2的第二、三引脚相连接，连接到U1的第六引脚，U1的第六引脚同时连接R25电阻的一个引脚，R25电阻的另一引脚接到电源。U2的第五引脚接参考地。U2的第六引脚同时接R27电阻的一个引脚、C14电容的一个引脚、ZD2稳压管的阴极和R28电阻的一个引脚。R27电阻的另一引脚连接到电源。C14电容的另一引脚接入参考地。ZD2稳压管的阳极连接ZD4稳压管的阳极，ZD4稳压管的阴极接入参考地。R28电阻的另一引脚接到端子。U2的第七引脚同时连接C15电容的一个引脚、R26电阻的一个引脚、ZD1稳压管的阴极和R29电阻一个引脚。C15电容的另一引脚接入参考地。第R26电阻的另一引脚接入参考地。ZD1稳压管的阳极和ZD3稳压管的阳极连接，ZD3稳压管的阴极接入参考地。R29电阻的另一引脚接到端子。 

图3是父单元的控制板的电路图。父单片机的标号为U4，LCD显示模块的标号为U7。U7第一引脚连接到参考地，第二引脚连接到电源。第四、五、六引脚分别连接到U4的第九引脚、第十一引脚和第十二引脚。第七引脚至第十四引脚连接到U4的第三十引脚、第三十一引脚、第一引脚、第二引脚、第十四引脚、第十五引脚、第十七引脚、第十八引脚。第十五引脚至十八引脚分别连接U4第六引脚、第十引脚、第二十三引脚、第二十六引脚。U7第二十引脚接入电源。U7第三引脚接入R47可调电阻第一引脚，R47可调电阻第二引脚接入第十九引脚。键盘电路中，R52电阻、R53电阻、R54电阻、R55电阻、R56电阻、R57电阻串联起来，R52电阻的第一引脚接入电源，R57电阻的另一引脚接入参考地。S1按键，S2按键，S3按键，S3按键，S5按键的第一引脚分别连接到上述串联电阻与电阻相互连接的节点上，这些按键的另一引脚全部连接起来，并连接到U4的二十引脚。数据存储芯片标号U6，U6的第一、二、三、四、七引脚接入参考地，第八引脚接入电源。第六、第五引脚分别连接到U4的第二十一引脚和第二十二引脚。第六、五引脚再分别连接R58电阻，R59电阻的一个引脚，这两个电阻的另一个引脚接入电源。父通信芯片标号U5，U5的第一引脚连接到父单片机的第四引脚，U5的第四引脚连接到U4的第五引脚。U5的第二、三引脚相连接，连接到U4的第二十四引脚。U4的第二十四引脚同时连接R100电阻的一个引脚，R100电阻的另一引脚接到电源。U5的第五引脚接参考地。U5的第六引脚同时接R49电阻的一个引脚、C19电容的一个引脚、ZD7稳压管的阴极和R50电阻的一个引脚。R49电阻的另一引脚连接到电源。C19电容的另一引脚接入参考地。ZD7稳压管的阳极连接ZD5稳压管的阳极，ZD5稳压管的阴极接入参考地，R50电阻的另一引脚接到端子。U5的第七引脚同时连接C20电容的一个引脚、R48电阻的一个引脚、ZD8稳压管的阴极和R51电阻一个引脚。C20电容的另一引脚接入参考地。R48电阻的另一引脚接入参考地。ZD8稳压管的阳极和ZD6稳压管的阳极连接，ZD6稳压管的阴极接入参考地。R51电阻的另一引脚接到端子。 

图4和图5分别是本实施例的子单元的俯视图和左视图。 

图6和图7分别是本实施例的父单元的俯视图和左视图。 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

尽管本文较多地使用了继电器、通信电路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。 

Claims (7)

1.一种分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，包括多个子单元和一个父单元；各子单元位于分布式高温老化房内，其特征在于：一个父单元与若干个子单元连接，组成一个星型网络；所述子单元包括子单片机，所述子单片机分别与温度传感器、继电器、子通信电路连接；所述父单元包括父单片机，所述父单片机分别与LCD显示模块、键盘电路、数据存储电路、父通信电路连接。

2.如权利要求1所述的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，其特征在于：所述温度传感器包括一个温度传感器芯片和第三十个电阻，所述温度传感器芯片的第一引脚连接到第三十电阻的一个引脚，第三十电阻的另一个引脚连接到电源，所述温度传感芯片的第一引脚连接到子单片机的第七引脚，所述温度传感芯片的第二引脚和第八引脚接参考地。

3. 如权利要求1所述的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，其特征在于：所述继电器有若干组，所述继电器与子单片机连接。

4.如权利要求1所述的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，其特征在于：所述子通信电路包括一块子通信芯片，所述子通信芯片的第一引脚连接到所述子单片机的第二引脚；所述子通信芯片的第四引脚连接到所述子单片机的第三引脚；所述子通信芯片的第二、三引脚相连接，并连接到所述子单片机的第六引脚，所述子单片机的第六引脚同时连接第二十五电阻的一个引脚，所述第二十五电阻的另一引脚接到电源；所述子通信芯片的第五引脚接参考地；所述子通信芯片的第六引脚同时接第二十七电阻的一个引脚、第十四电容的一个引脚、第二稳压管的阴极和第二十八电阻的一个引脚，所述第二十七电阻的另一引脚连接到电源，所述第十四电容的另一引脚接入参考地，所述第二稳压管的阳极连接第四稳压管的阳极，所述第四稳压管的阴极接入参考地，所述第二十八电阻的另一引脚接到端子，所述子通信芯片的第七引脚同时连接第十五电容的一个引脚、第二十六电阻的一个引脚、第一稳压管的阴极和第二十九电阻一个引脚，所述第十五电容的另一引脚接入参考地，所述第二十六电阻的另一引脚接入参考地，所述第一稳压管的阳极和第三稳压管的阳极连接，所述第三稳压管的阴极接入参考地，所述第二十九电阻的另一引脚接到端子。

5.如权利要求1所述的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，其特征在于：所述LCD显示模块的第一引脚连接到参考地，第二引脚连接到电源，第四、五、六引脚分别连接到所述父单片机的第九引脚、第十一引脚和第十二引脚；所述LCD显示模块的第七引脚至第十四引脚分别连接到所述父单片机的第三十引脚、第三十一引脚、第一引脚、第二引脚、第十四引脚、第十五引脚、第十七引脚、第十八引脚；所述LCD显示模块的第十五引脚至十八引脚分别连接所述父单片机第六引脚、第十引脚、第二十三引脚、第二十六引脚；所述LCD显示模块的第二十引脚接入电源，第三引脚接入第四十七可调电阻第一引脚，所述第四十七可调电阻第二引脚接入所述LCD显示模块的第十九引脚；所述键盘电路中，第五十二电阻、第五十三电阻、第五十四电阻、第五十五电阻、第五十六电阻、第五十七电阻串联，第五十二电阻的第一引脚接入电源，第五十七电阻的另一引脚接入参考地；第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第五按键的第一引脚分别连接到上述串联电阻与电阻相互连接的节点上，上述按键的另一引脚全部连接起来，并连接到所述父单片机的二十引脚。

6.如权利要求1所述的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，其特征在于：所述数据存储电路的第一、二、三、四、七引脚接入参考地，第八引脚接入电源，第六、第五引脚分别连接到所述父单片机的第二十一引脚和第二十二引脚，第六、五引脚再分别连接第五十八电阻、第五十九电阻的一个引脚，这两个电阻的另一个引脚接入电源。

7.如权利要求1所述的分布式高温老化房温度检测和加热功率控制装置，其特征在于：所述父通信电路包括一块父通信芯片，所述父通信芯片的第一引脚连接到所述父单片机的第四引脚，所述父通信芯片的第四引脚连接到所述父单片机的第五引脚，所述父通信芯片的第二、三引脚同时连接到所述父单片机的第二十四引脚，所述父单片机的第二十四引脚同时连接第一百电阻的一个引脚，所述第一百电阻的另一引脚接到电源，所述父通信芯片的第五引脚接参考地，所述父通信芯片的第六引脚同时接第四十九电阻的一个引脚、第十九电容的一个引脚、第七稳压管的阴极和第五十电阻的一个引脚，所述第四十九电阻的另一引脚连接到电源，所述第十九电容的另一引脚接入参考地，所述第七稳压管的阳极连接第五稳压管的阳极，所述第五稳压管的阴极接入参考地，所述第五十电阻的另一引脚接到端子，所述父通信芯片的第七引脚同时连接第二十电容的一个引脚、第四十八电阻的一个引脚、第八稳压管的阴极和第五十一电阻一个引脚，所述第二十电容的另一引脚接入参考地，所述第四十八电阻的另一引脚接入参考地，所述第八稳压管的阳极和第六稳压管的阳极连接，所述第六稳压管的阴极接入参考地，所述第五十一电阻的另一引脚接到端子。

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