[实用新型]一种基于微控制器的液体化学品自燃温度点检测装置

摘要

本实用新型公开了一种基于微控制器的液体化学品自燃温度点检测装置，该装置包括液体化学品加热装置和控制系统，加热装置和控制系统通过串口通信线连接。加热装置包括坩埚炉、温度控制器，控制系统包括电源电路、微处理器、报警电路、LED指示电路、LCD电路、A/D转换电路、图像传感器驱动电路、图像采样保持电路；本实用新型采用更加稳定的电源供电电路和数据采集电路，同时将操作单元和显示单元都设置在触摸屏上，将液体化学品自然温度点测定装置进一步简单化，节约了成本，操作简单，使测定装置移动方便。

主权项

一种基于微控制器的液体化学品自燃温度点检测装置，包括液体化学品加热装置和控制系统，加热装置和控制系统通过串口通信线连接；加热装置包括坩埚炉、温度控制器，控制系统包括电源电路、微控制器、报警电路、LED指示电路、LCD电路、A/D转换电路、图像传感器驱动电路、图像采样保持电路；微控制器的型号为STM32F103VET6；其特征在于：所述的电源电路包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；第一电压转换电路包括电源接口J1、五个电容、四个电阻和12V电压转换芯片U1，所述的第一电压转换芯片U1型号为TL497，电源接口J1的端口2和开关S1的一端连接，J1的另一端接模拟地，开关S1的另一端与第一独石电容C1的一端、第一钽电容C2的正极、第一电压转换芯片U1的端口11、第一电压转换芯片U1的端口12连接并接电源Vcc1，第一独石电容C1的另一端和第一钽电容C2的阴极接模拟地，第一电压转换芯片U1的端口2、第一电压转换芯片U1的端口10和第一金属膜电阻R1的一端连接，第一金属膜电阻R1的另一端和第一电压转换芯片U1的端口3和电源Vcc2连接，第一电压转换芯片U1的端口13和第四独石电容C5的一端连接，第四独石电容C5的另一端与第一电压转换芯片U1的端口4、第二独石电容C3的一端、第三金属膜电阻R3的一端、第四金属膜电阻R4的一端连接，第二独石电容C3的另一端、第四金属膜电阻R4的另一端接模拟地，第三金属膜电阻R3的另一端接电源Vcc2，第一电压转换芯片U1的端口6和第二金属膜电阻R2的一端连接，第二金属膜电阻R2的另一端、第一电压转换芯片U1的端口5和第三独石电容C4的一端连接，第三独石电容C4的另一端、第一电压转换芯片U1的端口7接模拟地，第一电压转换芯片U1的其他端口架空；第二电压转换电路中，电源Vcc2和熔断电阻器F1的一端连接，熔断电阻器F1的另一端和压敏电阻R的一端、负温度系数热敏电阻F2的一端、续流二极管D1的阴极、继电器K1输出的一端连接，压敏电阻R另一端接 模拟地，负温度系数热敏电阻F2的另一端、续流二极管D1的阳极、继电器K1输出的另一端和第二钽电容C6的阳极、第五金属膜电阻R5的一端、PNP三极管Q1的发射极、第二电压转换芯片U2的端口12连接，继电器K1输入的一端接模拟地，继电器K1输入的另一端与微控制器的PA2脚连接，第二钽电容C6的另一端接模拟地，第五金属膜电阻R5的另一端、PNP三极管Q1的基级和第二电压转换芯片U2的端口11连接，PNP三极管Q1的集电极和续流二极管D2的阴极、第十一金属膜电阻R11的一端、第一电感L1的一端连接，第二电压转换芯片U2的端口10、第二电压转换芯片U2的端口2和第七金属膜电阻R7的一端连接，第二电压转换芯片U2的端口4和第八金属膜电阻R8的一端连接，第八金属膜电阻R8的另一端、第二电压转换芯片U2的端口3、第七金属膜电阻R7的另一端和接口net1连接，第二电压转换芯片U2的端口5和第九金属膜电阻R9的一端、电阻R11的另一端连接，第二电压转换芯片U2的端口6和第十金属膜电阻R10的一端连接，第九金属膜电阻R9的一端、第十金属膜电阻R10的一端和第五独石电容C7的一端、第六金属膜电阻R6的一端连接，第五独石电容C7的另一端、第六金属膜电阻R6的另一端接模拟地，第二电压转换芯片U2的端口7、续流二极管D2的阳极接模拟地，第一电感L1的另一端、第三钽电容C8的阳极和电源Vcc3连接，第三钽电容C8的阴极接模拟地，第二电压转换芯片的型号为μA723；第三电压转换电路中，电源Vcc3和第六独石电容C9的一端、第四钽电容C10的正极、第二续流二极管D3的阴极、第三电压转换芯片U3的端口1连接，第六独石电容C9的另一端、第四钽电容C10的阴极接模拟地，第三电压转换芯片U3的端口3、第二续流二极管D3的阳极、第二稳压二极管D4的阴极、第十二金属膜电阻R12的一端、第八独石电容C12的一端和电源Vcc4连接，第三电压转换芯片U3的端口2、第二稳压二极管D4的阳极、第十二金属膜电阻R12的另一端、第十三金属膜电阻R13的一端和第七独石电容C11连接，第七独石电容C11的另一端接模拟地，第十三金属膜电阻R13的另一端、第八独石电容C12的另一端接数字地，电源模拟地和第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端和数字地连接；第三电压转换芯片U3的型号为LM317；电源Vcc3接第五钽电容C13的正极、第九独石电容C14的一端、第四芯片U4的端口2，第五钽电容C13的阴极、第九独石电容C14的另一端、第四芯片U4的端口4接模拟地，第四芯片U4的端口7和第六钽电容C15的正极、第十独石电容C16的一端、第五芯片U5的端口5、第六芯片U6的端口1连接，第六钽电容C15的阴极、第十独石电容C16的另一端接模拟地，第七芯片U7的端口4和第十五金属膜电阻R15的一端连接，第十五金属膜电阻R15的另一端和第十四金属膜电阻R14的一端、第五芯片U5的端口2连接，第十四金属膜电阻R14的另一端和运算放大器AR1的端口2、第五芯片U5的端口1连接，第五芯片U5的端口3和第十六金属膜电阻R16的一端连接，第十六金属膜电阻R16的另一端和第十七金属膜电阻R17的一端、第十八金属膜电阻R18的一端连接，第十七金属膜电阻R17的另一端和电位器R19的中间端连接，电位器R19的一端接电源Vcc1，电位器R19的另一端、第十八金属膜电阻R18的另一端接模拟地，第五芯片U5的端口4接模拟地，第五芯片U5的端口6和第六芯片U6的端口5、第二十二金属膜电阻R24的一端、第七钽电容C17的正极、第十一独石电容C18的一端连接，第七钽电容C17的负极、第十一独石电容C18的另一端接数字地，第五芯片U5的端口7、第二十二金属膜电阻R24的另一端、第二十三金属膜电阻R25的一端连接，第二十三金属膜电阻R25的另一端和第八钽电容C19的正极、第十二独石电容C20的一端、热电偶采集的温度信号输出端连接，第八钽电容C19的负极、第十二独石电容C20的另一端接模拟地，第五芯片U5的端口8和第十九金属膜电阻R20的一端连接，第十九金属膜电阻R20的另一端和第二十金属膜电阻R21的一端、第二十一金属膜电阻R22的一端连接，第二十金属膜电阻R21的另一端接模拟地，第二十一金属膜电阻R22的另一端和电位器R23的中间端连接，电位器R23的一端接电源Vcc1，电位器R23的另一端接模拟地；第四芯片U4、U6在上文中未提到的引脚架空；第四芯片U4的型号为REF195，第五芯片U5的型号为AD8629,第六芯片U6的型号为AD7476A；所述的图像传感器驱动电路中，第七芯片U7的端口1和电源Vcc2连接，第七芯片U7的端口5与微控制器的PA3脚连接，第七芯片U7的端口6和第十三钽电容C21的一端、第八芯片U8的端口3连接，第十三钽电容C21 的另一端接数字地，第七芯片U7的端口7和第十四钽电容C22的一端、第八芯片U8的端口1连接，第十四钽电容C22的另一端接数字地，第七芯片U7的端口14接数字地，第七芯片U7的端口2、第七芯片U7的端口3、第七芯片U7的端口8、第七芯片U7的端口9、第七芯片U7的端口10、第七芯片U7的端口11、第七芯片U7的端口12、第七芯片U7的端口13架空，第八芯片U8的端口2、第八芯片U8的端口5接数字地，第八芯片U8的端口6接电源Vcc3,第八芯片U8的端口4、第八芯片U8的端口8和在上文中未提到的引脚架空；第七芯片U7为1/4CCD，第八芯片U8的型号为X9313；所述的图像采样保持电路中，第九芯片U9的端口7和NPN三极管Q2的基级连接，第九芯片U9的端口9和电源Vcc3连接，第九芯片U9的端口5与微控制器的PA5脚连接，第九芯片U9的端口5与微控制器的PA6脚连接，第九芯片U9的端口1、第九芯片U9的端口2、第九芯片U9的端口3、第九芯片U9的端口4、第九芯片U9的端口10、第九芯片U9的端口11、第九芯片U9的端口12、第九芯片U9的端口13、第九芯片U9的端口14、第九芯片U9的端口15、第九芯片U9的端口16架空，NPN三极管Q2的集电极和运算放大器AR1的正向输入端、第三续流二极管D5的阴极、第十五独石电容C23的一端、运算放大器AR2的反向输入端连接，NPN三极管Q2的发射极、第十五独石电容C23的另一端接数字地，运算放大器AR1的负电源端接数字地，运算放大器AR1的输出端和第三续流二极管D5的阳极连接，运算放大器AR1的正电源端和电源Vcc1连接，运算放大器AR1的反向输入端与第十四金属膜电阻R14的另一端连接，运算放大器AR2的正向输入端和运算放大器AR2的输出端、第六芯片U6的端口5连接，运算放大器的负电源端接数字地，运算放大器的正电源端接电源Vcc1；第九芯片U9的型号为74LS279；所述的LED指示电路中，第二十八金属膜电阻R30的一端接电源Vcc3，第二十八金属膜电阻R30的另一端接第一发光二极管D6阳极，第二十九金属膜电阻R31的一端接电源Vcc3，第二十九金属膜电阻R31的另一端接第二发光二极管D7的阳极，第三十金属膜电阻R32的一端接电源Vcc3，第三十金属膜电阻R32的另一端接第三发光二极管D8的阳极，第三十一金属膜电阻R33的一端接电源Vcc3，第三十一金属膜电阻R33的另一端接第四发 光二极管D9的阳极；第一发光二极管D6的阴极与微控制器的PC1脚连接、第二发光二极管D7的阴极与微控制器的PC2脚连接、第三发光二极管D8的阴极与微控制器的PC3脚连接、第四发光二极管D9的与微控制器的PC4脚连接；所述的LCD电路中，12V电压转换芯片U10的端口1、第十芯片U10的端口2连接电源Vcc3，第十芯片U10的端口3、第十芯片U10的端口4接数字地，第十芯片U10的型号为CJS10401NRW；所述的报警电路中，第二十六金属膜电阻R28的一端连接电源Vcc3，第二十六金属膜电阻R28的另一端连接蜂鸣器的正极，蜂鸣器的负极连接NPN三极管Q3的集电极，NPN三极管Q3的基级连接第二十七金属膜电阻R29的一端，NPN三极管Q3的发射极接模拟地，第二十七金属膜电阻R29的另一端与微控制器的PB5脚连接。