一种微胶囊材料的储存设备用温度控制系统的制作方法

本发明涉及一种温度控制系统，具体的说，是一种微胶囊材料的储存设备用温度控制系统。

背景技术：

微胶囊技术(microencapsulation)是微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术。而微胶囊技术也被广泛的用于不同领域的材料制作，不同的材料所采用的囊材料是不同的，如：油溶性囊心物需选水溶性包囊材料，水溶性囊心物则选油溶性包囊材料等，即包囊材料不能与囊心物反应，不能与囊心物混溶；不同的微胶囊材料对存储的温度要求也不一样，存储温度过低或过高也会使囊材料与囊心物反应。为了防止存储温度过低或过高使囊材料与囊心物反应，人们便采用了温度可控的存储腔来对微胶囊材料进行存储。

然而，现有的微胶囊材料的存储腔的温度控制系统对温度控制的准确性较差的问题，导致微胶囊材料的存储温度出现过高或过低，致使微胶囊材料的囊材料与囊心物反应而被损坏，给人们带来极大的经济损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的微胶囊材料的存储腔的温度控制系统对温度控制的准确性较差的缺陷，提供的一种微胶囊材料的储存设备用温度控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种微胶囊材料的储存设备用温度控制系统，主要由微处理器，均与微处理器相连接的存储模块、报警器、复位器、显示屏、第一继电器、第二继电器、电源和ad转换器，与ad转换器相连接的信号处理单元，以及与信号处理单元相连接的温度传感器组成；所述电源分别与ad转换器、信号处理单元、温度传感器、报警器和复位器相连接；所述信号处理单元由处理芯片u，正极与处理芯片u的rxd管脚相连接、负极与处理芯片u的gnd管脚相连接后接地的极性电容c4，n极与处理芯片u的vcc管脚相连接、p极与电源相连接的稳压二极管d1，分别与温度传感器和处理芯片u以及稳压二极管d1的p极相连接的信号抗干扰电路，以及分别与处理芯片u的canh管脚和canl管脚以及rs管脚相连接的运算放大电路组成；所述运算放大电路与ad转换器相连接。

所述信号抗干扰电路由放大器p1，正极与温度传感器相连接、负极经电阻r1后接地的极性电容c1，一端与极性电容c1的正极相连接、另一端与放大器p1的正极相连接的电阻r2，一端与放大器p1的正极相连接、另一端与放大器p1的输出端相连接的电阻r3，负极与放大器p1的正极相连接、正极与放大器p1的输出端相连接的极性电容c2，正极与放大器p1的负极相连接、负极经电阻r4后与放大器p1的输出端相连接的极性电容c3，以及一端与放大器p1的输出端相连接、另一端与处理芯片u的txd管脚相连接的电感l组成；所述极性电容c3的负极接地；所述放大器p1的正电极与稳压二极管d1的p极相连接。

所述运算放大电路由放大器p2，三集管vt，n极与处理芯片u的canh管脚相连接、p极与放大器p2的输出端相连接的二极管d2，负极与处理芯片u的canl管脚相连接、正极与放大器p2的正极相连接的极性电容c5，一端与处理芯片u的rs管脚相连接、另一端与放大器p2的负极相连接的电阻r5，正极与放大器p2的负极相连接、负极接地的极性电容c6，正极经电阻r6后与放大器p2的正电极相连接、负极接地的极性电容c7，正极与极性电容c7的正极相连接、负极与极性电容c7的负极相连接的极性电容c8，n极经电阻r7后与放大器p2的输出端相连接、p极经电阻r9后与三集管vt的发射极相连接的二极管d3，以及一端与放大器p2的负极相连接、另一端与放大器p2的输出端相连接的电阻r8组成；所述极性电容c8的正极还与二极管d3的n极相连接；所述三集管vt的基极与放大器p2的负电极相连接，该三集管vt的集电极接地；所述二极管d3的n极作为运算放大电路的输出端并与ad转换器相连接。

为了本发明的实际使用效果，所述转换芯片u为pca32c250集成芯片。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的结构简单，实用性强，本发明的温度传感器对存储腔内的温度进行监测，并且本发明的信号处理单元能对温度传感器输出的信号进行处理，使微处理器能接收到准确的信号，从而确保了本发明能对存储腔内的温度进行准确的控制，有效的防止了微胶囊材料的存储温度出现过高或过低，而使囊材料与囊心物反应。

(2)本发明的信号处理单元设置了信号抗干扰电路和运算放大电路，其信号抗干扰电路能对信号中的无用信号进行消除，并且能对信号中的干扰信号进行消除或抑制；而运算放大电路能对信号的频率和带宽进行调整，使信号更稳定，并且能对有效的对信号在传输过程中产生的自激进行抑制，确保了微处理器能接收到准确的信息，从而提高了本发明对存储腔内的温度控制的准确性。

(3)本发明采用了复位器来对系统进行初始化，有效的提高了系统的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体框图。

图2为本发明的信号处理单元的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由微处理器，均与微处理器相连接的存储模块、报警器、复位器、显示屏、第一继电器、第二继电器、电源和ad转换器，与ad转换器相连接的信号处理单元，以及与信号处理单元相连接的温度传感器组成；所述电源分别与ad转换器、信号处理单元、温度传感器、报警器和复位器相连接。

实施时，本发明的微处理器采用了at89c51单片机来实现，该微处理器的p1管脚与存储模块相连接，p3管脚与显示屏相连接，p1.4管脚与报警器相连接，reset管脚与复位器相连接，p0管脚与ad转换器相连接，p1.5管脚与第一继电器相连接，p1.6管脚与第二继电器相连接，vcc管脚与电源相连接。所述的电源为5v直流电压，该5v直流电压给整个系统供电。其中，第一继电器和第二继电器均采用了美格尔生产的mgr-1d4860型单相固态继电器，该继电器的环境温度为-30℃～+75℃，其使用寿命较长，该第一继电器则与存储腔内的抽风机的电机相连接，第二继电器则与存储腔内的加热器相连接。

本发明的温度传感器采用了上海琴都智慧科技公司生产的km37v-10-05型温度传感器，该温度传感器设置在存储腔内，用于对存储腔内的温度进行监测，温度传感器并将监测存储腔内的温度信息转换为电信号传输给信号处理单元。该信号处理单元对电信号中的无用信号进行消除，并对信号中的干扰信号进行消除或抑制，同时，对处理后的信号频率和带宽进行调整，还对信号传输时的自激现象进行抑制，使信号更稳定、更准确，信号处理单元将处理后得到的电流信号传输给ad转换器。该ad转换器采用了深圳科胜德电子科技公司生产的ad9280ars型ad转换器，ad转换器对接收的电流信号进行处理后将其转换为数据信号，该ad转换器并将转换后的数据信号传输给微处理器。该微处理器内的数据识别器对数据信号进行处理后得到一个温度值，微处理器内的比较器将得到的温度值与存储模块内存储的温度值进行比对。本发明的存储模块采用了泽耀科技公司生产的as01-ml01dp3数据存储模块，该存储模块内预存有微胶囊材料所需的存储温度值。

当微处理器得到的温度值大于存储模块内预存的温度值时，微处理器则输出控制电流给第一继电器，微处理器同时输出控制电流给报警器，第一继电器得电吸合，第一继电器的常开触点闭合，抽风机的电机得电，抽风机开始工作，抽风机将存储腔内的热空气排出，报警器也发出提示音。直到存储腔内的温度与存储模块内预存的温度值一致，微处理器停止输出控制电流，抽风机停止工作，复位器则快速的使系统初始化。

当微处理器得到的温度值小于存储模块内预存的温度值时，微处理器则输出控制电流给第二继电器，第二继电器得电吸合，第二继电器的常开触点闭合，加热器得电，加热器开始加热，加热器对存储腔内的空气进行加热。直到存储腔内的温度与存储模块内预存的温度值一致，微处理器停止输出控制电流，加热器停止加热。其复位器采用了cat706复位器，本发明设置单独的复位器来对系统的初始化进行控制，能有效的提高了系统的工作稳定性。

本发明的显示屏采用了带触摸控制键的液晶显示屏，该显示屏用于对存储腔内的实际温度和存储模块的预存温度进行显示。并且可通过显示屏上的触摸键来对存储模块内的温度值进行调节，存储模块内的温度值是根据不同的微胶囊材料的存储温度进行预存的。从而使本发明实现了对存储腔内的温度进行准确的控制的效果，有效的防止了微胶囊材料的存储温度出现过高或过低，而使囊材料与囊心物反应。

其中，本发明为了确保对存储腔内的温度控制的准确性，还设置了信号处理单元，该信号处理单元能对温度传感器所输出的信号进行处理。所述信号处理单元如图2所示，其由型号为pca32c250的处理芯片u，容值为2.2μf的极性电容c4，型号为1n4001的稳压二极管d1，信号抗干扰电路，以及运算放大电路组成。

连接时，极性电容c4的正极与处理芯片u的rxd管脚相连接，负极与处理芯片u的gnd管脚相连接后接地。稳压二极管d1的n极与处理芯片u的vcc管脚相连接，p极与电源相连接。信号抗干扰电路分别与温度传感器和处理芯片u以及稳压二极管d1的p极相连接。运算放大电路分别与处理芯片u的canh管脚和canl管脚以及rs管脚相连接。所述运算放大电路与ad转换器相连接。

进一步地，所述信号抗干扰电路如图2所示，其由型号为op364的放大器p1，阻值为20kω的电阻r1，阻值为10kω的电阻r2，阻值为47kω的电阻r3，阻值为390ω的电阻r4，容值为1μf的极性电容c1，容值为0.2μf的极性电容c2，容值为47μf的极性电容c3，以及自感值为220μh的电感l组成。

连接时，极性电容c1的正极与温度传感器相连接，负极经电阻r1后接地。电阻r2的一端与极性电容c1的正极相连接，另一端与放大器p1的正极相连接。电阻r3的一端与放大器p1的正极相连接，另一端与放大器p1的输出端相连接。

极性电容c2的负极与放大器p1的正极相连接，正极与放大器p1的输出端相连接。极性电容c3的正极与放大器p1的负极相连接，负极经电阻r4后与放大器p1的输出端相连接。电感l的一端与放大器p1的输出端相连接，另一端与处理芯片u的txd管脚相连接。所述极性电容c3的负极接地；所述放大器p1的正电极与稳压二极管d1的p极相连接。

更进一步地，所述运算放大电路如图2所示，其由型号为op07的放大器p2，型号为3dg12的三集管vt，阻值为4.4kω的电阻r5，阻值为10kω的电阻r6、电阻r8，阻值为40kω的电阻r7，阻值为200kω的电阻r9，容值为2μf的极性电容c5，容值为2.2μf的极性电容c6，容值为10μf的极性电容c7、极性电容c8，以及型号为1n011的二极管d2和二极管d3组成。

连接时，二极管d2的n极与处理芯片u的canh管脚相连接，p极与放大器p2的输出端相连接。极性电容c5的负极与处理芯片u的canl管脚相连接，正极与放大器p2的正极相连接。电阻r5的一端与处理芯片u的rs管脚相连接，另一端与放大器p2的负极相连接。极性电容c6的正极与放大器p2的负极相连接，负极接地。极性电容c7的正极经电阻r6后与放大器p2的正电极相连接，负极接地。

极性电容c8的正极与极性电容c7的正极相连接，负极与极性电容c7的负极相连接。二极管d3的n极经电阻r7后与放大器p2的输出端相连接，p极经电阻r9后与三集管vt的发射极相连接。电阻r8的一端与放大器p2的负极相连接，另一端与放大器p2的输出端相连接。

所述极性电容c8的正极还与二极管d3的n极相连接；所述三集管vt的基极与放大器p2的负电极相连接，该三集管vt的集电极接地；所述二极管d3的n极作为运算放大电路的输出端并与ad转换器相连接。

运行时，温度传感器输出的电信号经极性电容c1进行滤波，极性电容c1将电信号中的无用信号进行消除，滤出的无用电信号经电阻r1进行截流后对释放，极性电容c1滤波后的电信号经电阻r2进行限流，限流后的电信号传输给放大器p1、电阻r3和极性电容c2形成的一阶滤波器，该一阶滤波器对电信号中的干扰信号进行消除或抑制，使电信号更稳定，一阶滤波器输出的电信号经极性电容c3和电阻r4形成的阻流滤波器进行再次滤波，再次滤波后的电信号经电感l进行电解处理后传输给处理芯片u，处理芯片u对输入端电信号进行分析处理，使电信号转换为电流信号，处理芯片u并将转换后的电流信号分别经canh管脚和canl管脚以及rs管脚传输给运算放大电路。

其中，处理芯片u的canh管脚输出的电流信号经极性电容c5进行滤波，有效的消除电流信号中的低次谐波，使电流信号更平稳。处理芯片u的anl管脚输出的电流信号则经电阻r进行限流，极性电容c5和电阻r5处理后的电流信号传输给放大器p2，该放大器p2作为运算放大电路的运算放大器，对电流信号的频率和带宽进行调整，使电流信号的强度与采样信号的强度保持一致。三极管vt、二极管d3、电阻r6、极性电容c7和极性电容c8组成了运算放大电路的反馈保护电路，该反馈保护电路用于对信号传输时产生的自激频率进行抑制，使电信号的电流保持平稳，而反馈保护电路中的极性电容c7和极性电容c8则用于对电流信号的自激干扰信号进行消除，频率和带宽调整后的电流信号经电阻r7进行低阻抗处理后传输给ad转换器。从而使信号处理单元实现了对温度传感器输出的信号中的无用信号和干扰信号进行消除，并且对信号的频率和带宽进行调整，以及对信号传输时产生的自激频率和自激干扰信号进行消除或抑制的效果，有效的提高了本发明对存储腔内的温度控制的准确性。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。