CN214846327U - 一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统，包括：信号采集模块，用以采集温度信号及压力信号；人机交互模块，用以接收输入指令及显示系统的输出信息；主控模块，用以外接电机、若干个继电器及温控装置，并与所述信号采集模块及人机交互模块电性连接，用以根据所述温度信号、压力信号及输入指令，分别控制外接的温控装置、继电器及电机。该人机交互实验系统利用信号采集模块、人机交互模块及主控模块相互集成，具有高集成度、扩展性强、人性化的人机交互体验、多输入联动、多电机PID转速控制等优点。

Description

一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，特别是涉及一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统。

背景技术

双闭环直流调速系统是典型的电气传动控制系统，是自动化、电气工程及其自动化等工科专业的重要应用方向和本科教学必修实践课程，是学习、理解、掌握运动控制调速系统的重要教学手段，在本科教学中通常以课程设计的方式进行教学。

目前，高校中应用的系统实验设备，通常采用以运算放大器为主体设计的模拟电路控制器，教学环节围绕系统PI参数整定展开。模拟系统的控制规律体现在硬件电路和所用器件上，线路复杂、操作性和通用性差，控制效果受器件性能、温度、外界干扰等因素的影响，且无法进行复杂控制规律的研究性实验环节。以数字控制器为核心的直流调速系统实验设备多为专用的控制器，或计算机作为上位机在专门设计的软件上进行PI参数整定，实验装置和软件固定且需实验室配备计算机，集成度低、扩展新较差、人机交互效果差。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的系统实验设备的集成度低、扩展新较差、人机交互效果差的问题，提供一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统。

一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统，包括：

信号采集模块，用以采集温度信号及压力信号；

人机交互模块，用以接收输入指令及显示系统的输出信息；

主控模块，用以外接电机、若干个继电器及温控装置，并与所述信号采集模块及人机交互模块电性连接，用以根据所述温度信号、压力信号及输入指令，分别控制外接的温控装置、继电器及电机。

在其中一个优选实施方式中，所述信号采集模块包括至少一个温度传感器及至少一个压力传感器。

在其中一个优选实施方式中，所述温度传感器及所述压力传感器的数量分别为6个。

在其中一个优选实施方式中，所述人机交互模块包括液晶触控显示屏。

在其中一个优选实施方式中，所述主控模块包括MCU控制芯片。

在其中一个优选实施方式中，所述MCU控制芯片的型号为GD32F407VET6。

在其中一个优选实施方式中，所述主控模块对外接的电机采用PID控制。

在其中一个优选实施方式中，所述人机交互实验系统还包括：

电源模块，与人机交互模块及主控模块电性连接，用以提供工作电压。

在其中一个优选实施方式中，所述电源模块所提供的工作电压为12-48V直流电压。

本实用新型上述实施方式公开了一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统，该人机交互实验系统利用信号采集模块、人机交互模块及主控模块相互集成，具有高集成度、扩展性强、人性化的人机交互体验、多输入联动、多电机PID转速控制等优点。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施方式公开了一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统的模块示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1所示，本实用新型一优选实施方式公开了一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统100，该人机交互实验系统100包括信号采集模块110、人机交互模块120及主控模块130。

上述信号采集模块110用以采集温度信号及压力信号。具体地，所述信号采集模块包括至少一个温度传感器及至少一个压力传感器。本实施方式中，所述温度传感器及所述压力传感器的数量分别为6个。

上述人机交互模块120用以接收输入指令及显示系统的输出信息；具体地，所述人机交互模块包括液晶触控显示屏。

液晶触控显示屏主要包括液晶外壳，液晶触摸总成，主控板，主控板支架，USB接口组成。液晶触控显示屏利用RS232接口与主控模块130电性连接，RS232接口作为人机界面和主控模块130的通信接口；主要功能是将操作人员的指令和相关数据传入主控模块130，同时主控模块130的反馈信息和相关运行数据回传给液晶触控显示屏。方便用户直观的查看和控制相关部件按需动作

上述主控模块130用以外接电机、若干个继电器及温控装置，并与所述信号采集模块及人机交互模块电性连接，用以根据所述温度信号、压力信号及输入指令，分别控制外接的温控装置、继电器及电机。

本实施方式中，继电器模组用来控制市电外设部件，也可用来做报警和弱电控制。MCU控制芯片具有6路继电器驱动电路，6路继电器驱动电路上添加了火花吸收电路，反向电动势泄放电路，保证控制的稳定。

温度传感器实时采集目标位置的温度信号，压力传感器实时采集目标位置的实时压力。

温控装置可以外接温控器或者使用内部集成的温控模块；温控根据温度传感器的输入信息通过PID将待控点的温度维持在一定温度范围内

具体地，所述主控模块包括MCU控制芯片。本实施方式中，所述MCU控制芯片的型号为GD32F407VET6。所述主控模块对外接的电机采用PID控制。

MCU控制芯片具有6路驱动电机的输出电路，6路电机驱动主要是对电机电源控制，调速信号输出，转速反馈采集，旋转方向控制。PID控制算法结合转速反馈对调速输出不同的信号达到转速恒定。

在其中一个优选实施方式中，所述人机交互实验系统还包括电源模块140，电源模块140

与人机交互模块120及主控模块130电性连接，用以提供工作电压。在其中一个优选实施方式中，所述电源模块所提供的工作电压为12-48V直流电压。

基于多路电机温控压力的人机交互实验系统100还包括网络模块，网络模块提供有线以太网接口和4G cat.1,方便用户数据入云，同时为用户提供程序远程升级更新功能。

本实用新型上述实施方式公开了一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统，该人机交互实验系统利用信号采集模块、人机交互模块及主控模块相互集成，具有高集成度、扩展性强、人性化的人机交互体验、多输入联动、多电机PID转速控制等优点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于多路电机温控压力的人机交互实验系统，其特征在于，包括：

信号采集模块，用以采集温度信号及压力信号；

人机交互模块，用以接收输入指令及显示系统的输出信息；

主控模块，用以外接电机、若干个继电器及温控装置，并与所述信号采集模块及人机交互模块电性连接，用以根据所述温度信号、压力信号及输入指令，分别控制外接的温控装置、继电器及电机。

2.根据权利要求1所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述信号采集模块包括至少一个温度传感器及至少一个压力传感器。

3.根据权利要求2所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述温度传感器及所述压力传感器的数量分别为6个。

4.根据权利要求1所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述人机交互模块包括液晶触控显示屏。

5.根据权利要求1所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述主控模块包括MCU控制芯片。

6.根据权利要求5所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述MCU控制芯片的型号为GD32F407VET6。

7.根据权利要求1所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述主控模块对外接的电机采用PID控制。

8.根据权利要求1所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述人机交互实验系统还包括：

电源模块，与人机交互模块及主控模块电性连接，用以提供工作电压。

9.根据权利要求8所述的人机交互实验系统，其特征在于，所述电源模块所提供的工作电压为12-48V直流电压。

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