[实用新型]一种基于单片机自动控制的培养箱

说明书

技术领域

本实用新型属于培养箱技术领域，具体涉及一种基于单片机自动控制的培养箱。

背景技术

培养箱是培养微生物的主要设备，可用于细菌、细胞的培养繁殖。其原理是用人工控制一定的温度、湿度在培养箱内造成微生物和细胞、细菌生长繁殖的人工环境。现有的微生物培养箱采用旧式的控温方式使培养箱温度控制精度，难以保证微生物菌种需要的温度。申请号为201620030184.0，名称为“基于单片机的培养箱”的中国专利，它只解决了对培养箱内温度和时间的控制，并没有精确控制培养箱内的湿度，而湿度也是影响菌种的生长繁殖的关键条件；此外，该专利的技术方案里也没有涉及灭菌装置，而常规的灭菌装置由于没有定时功能，造成灭菌不彻底，也会使培养结果产生很大差异。因此，需要研制一种温度、湿度控制精确，具有自动记时定时和调节功能的基于单片机自动控制的培养箱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温度、湿度控制精确，具有自动记时定时和调节功能的基于单片机自动控制的培养箱。

本实用新型的目的是这样实现的，包括箱体，箱体内安装有置物架、加热板、加湿器、温度传感器、湿度传感器和紫外线灭菌灯，箱体前面板安装有显示屏和按键，本实用新型还包括单片机自动控制系统，单片机自动控制系统包括模拟信号输入单元、信号预处理单元、A/D转化器、电源、按键、单片机、D/A转化器和模拟信号输出单元；模拟信号输入单元包括与单片机电性连接的温度传感器、湿度传感器和紫外线灭菌灯；模拟信号输出单元包括单片机电性连接的加湿器调节阀、电热板调节阀、显示屏、数据存储器和灭菌灯开/关定时器。

进一步地，单片机采用89S52为控制芯片。

进一步地，温度传感器为WZP-A型Pt100温度传感器。

进一步地，湿度传感器为电阻式湿度传感器。

进一步地，显示屏采用LED显示屏。

进一步地，A/D转化器选用MC14433转化器。

进一步地，D/A转化器选用AD667转化器。

本实用新型的有益效果是：通过A/D转换器将温度传感器、湿度传感器和紫外线灭菌灯采集到的模拟转化成数字信号，再将这些数字信号输入单片机内，经单片机处理后经过一定的模拟电路来实现对各控制元件的开关、调节、定时和数据显示存储等功能；由于这些元件具有较高的精度，能对培养箱内的温、湿度进行实时监控，对紫外线灭菌灯的灭菌具有定时功能，避免了人为控制的随意性，能够较精确地模拟微生物和细胞、细菌生长繁殖的生态环境，保证各微生物菌种所需的温、湿度，促进它们生长发育。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为单片机自动控制的原理框图；

图中：1-加热板，2-置物架，3-单片机，4-加湿器，5-按键，6-显示屏，7-温度传感器，8-紫外线灭菌灯，9-湿度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，本实用新型包括箱体，箱体内安装有置物架2、加热板1、加湿器4、温度传感器7、湿度传感器9和紫外线灭菌灯8，箱体前面板安装有显示屏6和按键5，其特征在于：还包括单片机自动控制系统，单片机自动控制系统包括模拟信号输入单元、信号预处理单元、A/D转化器、电源、按键5、单片机3、D/A转化器和模拟信号输出单元；模拟信号输入单元包括与单片机3电性连接的温度传感器7、湿度传感器9和紫外线灭菌灯8；模拟信号输出单元包括单片机3电性连接的加湿器调节阀、电热板调节阀、显示屏6、数据存储器和灭菌灯开/关定时器。

由于89S52单片机兼容性较强、功耗低、性能高，所以单片机3采用89S52为控制芯片。

由于WZP-A型Pt100温度传感器测温范围广，灵敏度高，精度高，所以温度传感器7为WZP-A型Pt100温度传感器。

由于电阻式湿度传感器具有精度高，结构简单、价廉的优点，所以湿度传感器9为电阻式湿度传感器。

由于LED显示屏具有安全可靠、性能稳定、光色纯正、轻质、能耗低的优点，所以显示屏6采用LED显示屏。

由于MC14433转化器精度高、分辨率高，可输入温度、湿度多路模拟量，所以A/D转化器选用MC14433转化器。

由于AD667转化器具有精密、高速的优点，所以D/A转化器选用AD667转化器。

本实用新型采用单片机3作为控制系统的核心部件，来自于温度传感器7、湿度传感器9和紫外线灭菌灯8采集到的模拟信号通过A/D转换器转化成数字信号，再将这些数字信号输入单片机3内，经单片机3处理后经过一定的模拟电路来实现对各控制元件的开关、调节、定时和数据显示存储等功能；操作人员只需要通过按键5输入数据和指令，单片机3就能读取各端口的信息，设备性能可靠，操作简单方便。