一种物质气味复现控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种物质气味复现控制系统，包括单片机、加热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口通信电路、USB烧写电路和电源电路；单片机分别与加热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口通信电路和USB烧写电路连接，电源电路采用12V直流供电，利用DC-DC电源管理模块输出5V电压供至单片机、上位机串口通信电路和USB烧写电路，12V直流电压向加热管控制电路、风扇控制电路和步进电机电路供电。本实用新型具有智能化、简便化、低噪声、精确度高等特点。可实现通过控制加热管控制电路与步进电机电路，将气味香精试剂抽取出来并利用风扇混合散发出物质气味，达到气味复现目的。
【专利说明】-种物质气味复现控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测控技术与仪器领域，更具体地，涉及一种物质气味复现控制系 统。 技术背景
[0002] 随着计算机技术和通信与信息技术的迅猛发展，虚拟现实技术应运而生，人类的 听觉、视觉功能已在时间及空间上获得巨大拓展，使得人们通过网络获取大量信息的愿望 成为可能，当前已经出现了诸如网络互动电视和网络视频会议等满足视觉和听觉的应用， 但基于网络的有关嗅觉的相关应用甚少，对于网络化传输后物质气味复现的控制系统十分 缺乏。 实用新型内容
[0003] 本实用新型目的在于提供一种智能化、简便化、低噪声、精确度高的物质气味复现 控制系统。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
[0005] -种物质气味复现控制系统，包括单片机、加热管控制电路、风扇控制电路、步进 电机电路、上位机串口通信电路、USB烧写电路和电源电路；所述单片机分别与加热管控制 电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口通信电路和USB烧写电路连接，所述电源 电路分别向单片机、加热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口通信电路 和USB烧写电路供电；
[0006] 所述电源电路采用12V直流供电，利用DC-DC电源管理模块输出5V电压供至单片 机、上位机串口通信电路和USB烧写电路，12V直流电压向加热管控制电路、风扇控制电路 和步进电机电路供电。
[0007] 通过单片机控制加热管控制电路和步进电机电路，将气味香精试剂抽取出来并利 用风扇混合散发出物质气味，达到气味复现目的；上述DC-DC电源管理模块采用FR9886， 2. 5 A高效能同步降压直流对直流（DC-DC)电源管理1C。
[0008] 进一步的，所述加热管控制电路包括有H极管Q2、整流二极管D2、发光二极管 DS1、继电器K1、电阻器R4、R6、R8、第一稳压电容子模块、加热片和温度传感器；
[0009] 所述H极管Q2的基极通过电阻R6接发射极，发射极接地，H极管Q2的基极还通 过电阻R4接处理器模块，H极管Q2的集电极接整流二极管D2的正极，整流二极管D2的负 极接电源模块，H极管Q2的集电极还接继电器Kl的输入回路，继电器Kl的输出回路与发 光二极管DS2的正极连接，同时与第一稳压电容子模块、加热片连接，发光二极管DS2的负 极通过电阻R8接地，温度传感器的输出端接处理器模块；所述第一稳压电容子由两个电容 并联而成。
[0010] 所述风扇控制电路包括电阻器R3、第二稳压电容子模块、场效应晶体管Q1、整流 二极管Dl和风扇；
[0011] 供电模块向风扇供电，并通过稳压电容子模块接地，供电模块还接整流二极管Dl 的负极，整流二极管Dl的正极接场效应晶体管Ql的漏极，场效应晶体管Ql的源级接地，场 效应晶体管Ql的栅极通过电阻R3接处理器模块，所述第二稳压电容子模块由两个电容并 联而成。
[0012] 所述步进电机电路包括电阻R48、R50、第H稳压电容模块、H极管Q3、整流二极管 D3、继电器K2、步进电机驱动电路和步进电机；
[0013] H极管Q3的基极通过电阻贴0接H极管Q3的发射极，H极管Q3的发射极接，H 极管Q3的基极通过电阻R548接处理器模块，H极管Q3的集电极接整流二极管D3的正极， 整流二极管D3的负极接电源模块；H极管Q3的集电极接继电器K2的输入回路，继电器K2 的输出回路与稳压电容模块、步进电机驱动电路连接，步进电机驱动电路与步进电机连接， 所述第H稳压电容子模块由两个电容并联而成。
[0014] 所述上位机串口通信电路为RS232串口。
[0015] 上述所有电阻均是采用0805贴片电阻器，H极管均采用S9014型娃NPN晶体管， 整流二极管均为1M007整流二极管，发光二极管采用3mm发光二极管，继电器采用12V JQC-3F(T73)继电器，稳压电容模块采用0805型IOuf贴片电容与0805型104贴片电容并 联，实现稳压同时滤除高低频噪声信号，加热片采用MCH新型陶瓷加热片，温度传感器采用 DS18B20防水铜传感器探头，场效应晶体管采用IRF540 MOS管，风扇采用日本ICFAN超静音 金属铁叶4CM风扇，步进电机驱动电路采用贴片ULN2803芯片，步进电机采用28BYJ-48四 相五线5V步进电机。
[0016] 本实用新型具有W下有益效果：
[0017] (1)选用MOS管作为风扇驱动电路的控制芯片。MOS管工作时无机械噪声、开关速 度快，而且MOS管体积小、能耗小、使用寿命长。
[0018] (2)选用陶瓷加热片代替加热棒，用直接接触加热的方式代替水浴加热。陶瓷加热 片升温快，加热迅速，散热慢，保温效果好；而直接接触加热升温快，热量损失少，加热效果 好，较好满足系统要求。
[0019] (3 )本方法选用FR9886作为电源转换芯片，使得电源模块转换效率高达96% ;芯片 采用内部补偿设计，简化了外围电路，减少外围部件的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 为了更好的阐述本实用新型，下面结合附图进行进一步的说明。
[0022] 如图1，一种物质气味复现控制系统，包括单片机、加热管控制电路、风扇控制电 路、步进电机电路、上位机串口通信电路、USB烧写电路和电源电路；所述单片机分别与加 热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口通信电路和USB烧写电路连接， 所述电源电路分别向单片机、加热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口 通信电路和USB烧写电路供电；
[0023] 所述电源电路采用12V直流供电，利用DC-DC电源管理模块输出5V电压供至单片 机、上位机串口通信电路和USB烧写电路，12V直流电压向加热管控制电路、风扇控制电路 和步进电机电路供电。
[0024] 在本实施方式中，单片机选用STC89C52RC单片机，该单片机的P2. 0接口连接加热 管控制电路的输入端，该单片机的P2. 5接口连接风扇控制电路的输入端，该单片机的P2. 6 接口连接步进电机电路的输入端，该单片机的P3. 0和P3. 1接口连接上位机串口通信电路 或USB烧写电路的输入端。
[0025] 通过单片机控制加热管控制电路和步进电机电路，将气味香精试剂抽取出来并利 用风扇混合散发出物质气味，达到气味复现目的；上述DC-DC电源管理模块采用FR9886， 2. 5 A高效能同步降压直流对直流（DC-DC)电源管理1C。
[0026] 进一步的，所述加热管控制电路包括有H极管Q2、整流二极管D2、发光二极管 DS1、继电器KU电阻器34、1?6、1?8、第一稳压电容子模块、加热片和温度传感器；
[0027] 所述H极管Q2的基极通过电阻R6接发射极，发射极接地，H极管Q2的基极还通 过电阻R4接处理器模块，H极管Q2的集电极接整流二极管D2的正极，整流二极管D2的负 极接电源模块，H极管Q2的集电极还接继电器Kl的输入回路，继电器Kl的输出回路与发 光二极管DS2的正极连接，同时与第一稳压电容子模块、加热片连接，发光二极管DS2的负 极通过电阻R8接地，温度传感器的输出端接处理器模块；所述第一稳压电容子由两个电容 并联而成。
[0028] 所述风扇控制电路包括电阻器R3、第二稳压电容子模块、场效应晶体管Q1、整流 二极管Dl和风扇；
[0029] 供电模块向风扇供电，并通过稳压电容子模块接地，供电模块还接整流二极管Dl 的负极，整流二极管Dl的正极接场效应晶体管Ql的漏极，场效应晶体管Ql的源级接地，场 效应晶体管Ql的栅极通过电阻R3接处理器模块，所述第二稳压电容子模块由两个电容并 联而成。
[0030] 所述步进电机电路包括电阻R48、R50、第H稳压电容模块、H极管Q3、整流二极管 D3、继电器K2、步进电机驱动电路和步进电机；
[0031] H极管Q3的基极通过电阻贴0接H极管Q3的发射极，H极管Q3的发射极接，H 极管Q3的基极通过电阻R548接处理器模块，H极管Q3的集电极接整流二极管D3的正极， 整流二极管D3的负极接电源模块；H极管Q3的集电极接继电器K2的输入回路，继电器K2 的输出回路与稳压电容模块、步进电机驱动电路连接，步进电机驱动电路与步进电机连接， 所述第H稳压电容子模块由两个电容并联而成。
[0032] 所述上位机串口通信电路为RS232串口。
[0033] 上述所有电阻均是采用0805贴片电阻器，H极管均采用S9014型娃NPN晶体管， 整流二极管均为1M007整流二极管，发光二极管采用3mm发光二极管，继电器采用12V JQC-3F (T73)继电器，稳压电容模块采用0805型IOuf贴片电容与0805型104贴片电容并 联，实现稳压同时滤除高低频噪声信号，加热片采用MCH新型陶瓷加热片，温度传感器采用 DS18B20防水铜传感器探头，场效应晶体管采用IRF540 MOS管，风扇采用日本ICFAN超静音 金属铁叶4CM风扇，步进电机驱动电路采用贴片ULN2803芯片，步进电机采用28BYJ-48四 相五线5V步进电机。
[0034] 经测试，该系统在温度为20。C-40。C，湿度为50%--75%运行正常，电气性 能良好，如下表。
[00 巧]
【权利要求】
1. 一种物质气味复现控制系统，其特征在于，包括单片机、加热管控制电路、风扇控制 电路、步进电机电路、上位机串口通信电路、USB烧写电路和电源电路；所述单片机分别与 加热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串口通信电路和USB烧写电路连 接，所述电源电路分别向单片机、加热管控制电路、风扇控制电路、步进电机电路、上位机串 口通信电路和USB烧写电路供电； 所述电源电路采用12V直流供电，利用DC-DC电源管理模块输出5V电压供至单片机、 上位机串口通信电路和USB烧写电路，12V直流电压向加热管控制电路、风扇控制电路和步 进电机电路供电。
2. 根据权利要求1所述的物质气味复现控制系统，其特征在于，所述加热管控制电路 包括有三极管Q2、整流二极管D2、发光二极管DS1、继电器K1、电阻器R4、R6、R8、第一稳压 电容子模块、加热片和温度传感器； 所述三极管Q2的基极通过电阻R6接发射极，发射极接地，三极管Q2的基极还通过电 阻R4接处理器模块，三极管Q2的集电极接整流二极管D2的正极，整流二极管D2的负极接 电源模块，三极管Q2的集电极还接继电器Kl的输入回路，继电器Kl的输出回路与发光二 极管DS2的正极连接，同时与第一稳压电容子模块、加热片连接，发光二极管DS2的负极通 过电阻R8接地，温度传感器的输出端接处理器模块；所述第一稳压电容子模块由两个电容 并联而成。
3. 根据权利要求2所述的物质气味复现控制系统，其特征在于，所述风扇控制电路包 括电阻器R3、第二稳压电容子模块、场效应晶体管Q1、整流二极管Dl和风扇； 供电模块向风扇供电，并通过稳压电容子模块接地，供电模块还接整流二极管Dl的负 极，整流二极管Dl的正极接场效应晶体管Ql的漏极，场效应晶体管Ql的源级接地，场效应 晶体管Ql的栅极通过电阻R3接处理器模块，所述第二稳压电容子模块由两个电容并联而 成。
4. 根据权利要求3所述的物质气味复现控制系统，其特征在于，所述步进电机电路包 括电阻R48、R50、第三稳压电容模块、三极管Q3、整流二极管D3、继电器K2、步进电机驱动电 路和步进电机； 三极管Q3的基极通过电阻R50接三极管Q3的发射极，三极管Q3的发射极接，三极管 Q3的基极通过电阻R548接处理器模块，三极管Q3的集电极接整流二极管D3的正极，整流 二极管D3的负极接电源模块；三极管Q3的集电极接继电器K2的输入回路，继电器K2的输 出回路与稳压电容模块、步进电机驱动电路连接，步进电机驱动电路与步进电机连接，所述 第三稳压电容子模块由两个电容并联而成。
5. 根据权利要求4所述的物质气味复现控制系统，其特征在于，所述上位机串口通信 电路为RS232串口。
6. 根据权利要求5所述的物质气味复现控制系统，其特征在于，所述加热片为陶瓷加 热片，温度传感器为防水铜传感器探头。
【文档编号】G05B19/042GK204129483SQ201420651647
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】彭颖茹, 孙运龙, 骆德汉, 林培鑫, 莫敬彬, 徐钊杰, 张伟丹, 郑宇聪, 李一飞, 吴亦萱, 吴泽鑫, 许立堃, 郑杰荣, 陈伟辉 申请人:广东工业大学