CN208475848U - 一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，包括WiFi路由器、云端、远程移动控制终端和设置在玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端。ZigBee智能玻璃烘干器终端由中央控制单元，以及与中央控制单元连接的温湿度传感器、风扇开关、温控开关和变压及稳压电路组成。借助于温湿度传感器、中央控制单元、云端和WiFi路由器，用户可以方便地在任何地方使用远程移动控制终端实时查看玻璃仪器的干燥情况，并将监测到的温湿度数据进行无线传输，实现利用智能设备随时随地对玻璃烘干器的监测和远程控制，具有实时准确监测、科学管理、节约能源、运行可靠的优点。

Description

一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器

技术领域

本实用新型属于实验仪器设备领域，特别涉及一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器。

背景技术

ZigBee是近年来兴起的，一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。具有功耗和成本非常低、易实现、数据传输可靠、短距离操作可行、各层次安全性非常高、扩展性良好等特点，特别适合电力不便、设备体积小、传输数据量较小、不方便更换电池或充电等场合无线组网使用。使用ZigBee技术的设备可以任意摆放

在实验室中，用于干燥玻璃器皿的玻璃气流烘干器，由于不能及时发现器皿已被烘干，烘干器一直高负荷运转，造成能源浪费、仪器磨损过快以及产生较大噪音，另外，较长烘干时间也会引起器皿的微小变形，进而加大试验误差、甚至引起仪器失效。还有，目前这类仪器必须现场控制操作，浪费人力。

实用新型内容

为了解决现有玻璃气流烘干器不能及时关闭而引起能源浪费、不能远程控制等问题，本实用新型将提供一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型公开了一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，包括WiFi路由器、云端、远程移动控制终端和设置在玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端通过WiFi路由器和云端与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；

所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元，以及与中央控制单元连接的温湿度传感器、风扇开关、温控开关和变压及稳压电路组成，其中，中央控制单元，用于对环境的温湿度进行运算处理，并控制风扇开关和温控开关；

温湿度传感器包括温度感应元件、湿度感应元件、单片机和ZigBee无线通信模块Ⅰ，温度感应元件和湿度感应元件分别用于检测玻璃器皿的温、湿度，通过单片机处理后，将信号通过ZigBee无线通信模块Ⅰ传给中央控制单元；风扇开关，用于控制电风扇的开启和关闭；温控开关，用于控制加热单元的开启和关闭；变压及稳压电路用于给中央控制单元和温湿度传感器提供电源。

优选地，所述中央控制单元包括ZigBee无线通信模块Ⅱ、主控MCU和WiFi模块；其中，ZigBee无线通信模块Ⅱ用于接收ZigBee无线通信模块Ⅰ输出的信号；主控MCU用于对接收到的信号进行分析处理；WiFi模块和云端通过天线发射无线信号连接远程移动控制终端，负责与远程移动控制终端通信，再将收到的WiFi信号转换成数字信号传给主控MCU。

优选地，所述主控MCU采用STM32F207VC或STM32F106RCT6；所述ZigBee无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ采用CC2530或PL-2303HX；所述WiFi模块采用ESP8266或RKi6000。

优选地，温控开关通过继电器Ⅰ与加热单元连接，风扇开关通过继电器Ⅱ与电风扇连接。

优选地，所述远程移动控制终端为手机、平板电脑或PC。

优选地，电源通过变压及稳压电路提供给中央控制单元3.3V的直流电；温湿度传感器的电压为3.3V，通过蓄电池提供。

优选地，玻璃烘干器上设有智能控制板，中央控制单元搭载于所述智能控制板上。

优选地，温湿度传感器设置于玻璃烘干器的烘干管内，烘干管焊接于玻璃烘干器的上端壳体上，烘干管的上端开设有热风导出口，下端开设有热风进入口。

优选地，玻璃烘干器的上端壳体分为壳体外层和壳体内层，在壳体内层上垂直设置有螺旋导风板和若干根烘干管，若干根烘干管布设螺旋导风板相邻的板壁之间，且在该螺旋导风板的内侧还布设若干用于增强扰动的舌型凸板，待烘干的玻璃器皿插设在烘干管上。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：

本实用新型公开了一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，包括WiFi路由器、云端、远程移动控制终端、智能玻璃烘干器和设置在智能玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端。ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元，以及与中央控制单元连接的温湿度传感器、风扇开关、温控开关和变压及稳压电路组成。该智能玻璃烘干器通过ZigBee智能玻璃烘干器终端实时读取、分析、输出信号，通过WiFi路由器、云端传送到远程移动控制终端，从而通过远程移动控制终端查看数据后对智能玻璃烘干器进行相应的控制。该装置结构设计、分布合理，具有实时准确监测、科学管理、节约能源、运行可靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器的远程控制系统整体设计结构示意图。

图2为本实用新型所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置的结构主视图。

图3为本实用新型所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置的结构俯视图。

图4为本实用新型所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置的零部件和接线图。

其中：01温度感应单元，02湿度感应单元，03单片机，04ZigBee无线通信模块Ⅰ，05中央控制单元，06ZigBee无线通信模块Ⅱ，07主控MCU，08WiFi模块，09WiFi路由器，010云端，011远程移动控制终端，013继电器Ⅰ，014继电器Ⅱ，015加热单元，016电风扇；1壳体外层，2壳体内层，3烘干管，4烘干气室，7入风口，8支架，9风扇开关，10电源开关，11温控开关，21热风导出口，22螺旋导风板，23热风进入口，24舌型凸板，31温湿度传感器，32智能控制板，35电源，36变压及稳压电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型公开的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，包括：WiFi路由器09、云端010、远程移动控制终端011、智能玻璃烘干器和设置在智能玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端011通过WiFi路由器09和云端010与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；

所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元05，以及与中央控制单元05连接的温湿度传感器31、风扇开关9、温控开关11和变压及稳压电路36组成，其中：中央控制单元05用于对环境的温湿度进行运算处理，并控制风扇开关9和温控开关11；

温湿度传感器31，包括：温度感应元件01、湿度感应元件02、单片机03和ZigBee无线通信模块Ⅰ04，温度感应元件01和湿度感应元件02分别用于检测玻璃器皿的温、湿度，通过单片机03分析、计算后，将信号通过ZigBee无线通信模块Ⅰ04传给中央控制单元05；风扇开关9用于控制电风扇016的开启和关闭；温控开关11用于控制加热单元015的开启和关闭；变压及稳压电路36用于给中央控制单元05和温湿度传感器31提供电源。

中央控制单元05包括ZigBee无线通信模块Ⅱ06、主控MCU 07和WiFi模块08；中央控制单元05搭载于智能控制板32上；ZigBee无线通信模块Ⅱ06用于接收ZigBee无线通信模块Ⅰ04输出的信号；主控MCU 07用于对接收到的信号进行分析处理；WiFi模块08和云端010通过天线发射无线信号连接远程移动控制终端011，负责与远程移动控制终端011通信，再将收到的WiFi信号转换成数字信号传给主控MCU 07。

作为本实施例的一种优选方式，风扇开关9通过继电器Ⅱ014与电风扇016连接；温控开关11通过继电器Ⅰ013与加热单元015连接，从而实现两个模块的单独控制，根据实时温度和湿度数值进行精准调节。

参见图2、图3、图4，为智能玻璃烘干器的结构示意图，其中，电源开关10与电源35相连，电源35通过变压及稳压电路36与主控MCU 07相连；烘干气室4上开有入风口7，并位于电风扇016前端，烘干气室4底部装有支架8，智能控制板32固定于支架8上。烘干气室4内部装有螺旋导风板22，烘干管3下端封闭，上端装有温湿度传感器31，上部设有热风导出口21，下部设有热风进入口23，烘干管3分别与壳体外层1和壳体内层2焊接，空气通过电风扇016加压和加热单元015的加热成为热风，由热风进入口23进入，从热风导出口21排出，螺旋导风板22能使进入的热风形成具有高速、高压的均匀风场，提高烘干玻璃器皿的效率。

优选地，在该螺旋导风板22的板壁内侧还布设若干用于增强扰动的舌型凸板24。螺旋导风板22的设置能够引导热风旋转起来，并且使风速加大，风压加大，从而加强传热传质，加速干燥。舌型凸板24的设置能够起到增强扰动的作用。

作为本实施例的一种优选方式，主控MCU 07为STM32F207VC或STM32F106RCT6。

作为本实施例的一种优选方式，ZigBee无线通信模块Ⅰ04、无线通信模块Ⅱ06为CC2530或PL-2303HX。

作为本实施例的一种优选方式，WiFi模块08为ESP8266或者RKi6000。

远程移动控制终端011为现有智能设备的任意一种，如：手机、平板电脑、PC等的任意一种，并能随时进行开发、升级和系统平台的拓展。首次使用时，需要在智能设备端安装应用程序，并进行WiFi路由器名称、密码、加密方式、端口号、登陆协议等参数设置，将智能玻璃烘干器、智能设备通过WiFi路由器及云端相连接。

电源35通过变压及稳压电路36提供给中央控制单元05 3.3V的直流电；温湿度传感器31的电压为3.3V，通过蓄电池提供。上述供电方式起到稳定、节能、安全的作用。

本实用新型的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，在工作时：

温湿度传感器31采集数据后通过ZigBee无线通信模块Ⅰ04将数据通过天线发射，中央控制单元05的ZigBee无线通信模块Ⅱ06接受到数据后以串口传递给主控MCU 07，经主控MCU 07运算处理后，通过WiFi模块08、天线单元和WiFi路由器09与云端010互联，最终在远程移动控制终端011显示，之后，对与主控MCU 07相连的继电器Ⅰ013、继电器Ⅱ014发出命令信号，来控制放置于风道内的电风扇016及加热单元015，从而实现对玻璃烘干器的远程控制。

Claims (6)

1.一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，其特征在于，包括WiFi路由器(09)、云端(010)、远程移动控制终端(011)和设置在玻璃烘干器壳体内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端(011)通过WiFi路由器(09)和云端(010)与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；

所述玻璃烘干器的上端壳体分为壳体外层(1)和壳体内层(2)，在壳体内层(2)上垂直设置有螺旋导风板(22)和若干根烘干管(3)，若干根烘干管(3)布设于螺旋导风板(22)相邻的板壁之间，且在该螺旋导风板(22)的内侧还布设若干用于增强扰动的舌型凸板(24)，待烘干的玻璃器皿插设在烘干管(3)上；玻璃烘干器的下端壳体内设有烘干气室(4)，烘干气室(4)内设有电风扇(016)和加热单元(015)，烘干气室(4)上开有入风口(7)，且该入风口(7)位于电风扇(016)前端，烘干气室(4)底部装有支架(8)，在该支架(8)上固定安装智能控制板(32)；

所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元(05)，以及与中央控制单元(05)连接的温湿度传感器(31)、风扇开关(9)、温控开关(11)和变压及稳压电路(36)；其中：

中央控制单元(05)搭载于所述智能控制板(32)上；

温湿度传感器(31)设置于玻璃烘干器的烘干管(3)内，由温度感应元件(01)、湿度感应元件(02)、单片机(03)和ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)组成；

温控开关(11)通过继电器Ⅰ(013)与加热单元(015)连接，风扇开关(9)通过继电器Ⅱ(014)与电风扇(016)连接；

玻璃烘干器上还设有电源开关(10)，电源开关(10)与电源(35)相连，电源(35)通过变压及稳压电路(36)与中央控制单元(05)相连。

2.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，其特征在于，所述中央控制单元(05)包括主控MCU(07)，以及分别与主控MCU(07)交互的ZigBee无线通信模块Ⅱ(06)和WiFi模块(08)。

3.如权利要求2所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，其特征在于，所述主控MCU(07)采用STM32F207VC或STM32F106RCT6；所述ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)和无线通信模块Ⅱ(06)采用CC2530或PL-2303HX；所述WiFi模块(08)采用ESP8266或RKi6000。

4.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，其特征在于，所述远程移动控制终端(011)为手机、平板电脑或PC。

5.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，其特征在于，电源(35)通过变压及稳压电路(36)提供给中央控制单元(05)3.3V的直流电；温湿度传感器(31)的电压为3.3V，通过蓄电池提供。

6.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器，其特征在于，烘干管(3)的上端开设有热风导出口(21)，下端开设有热风进入口(23)。