一种应用于加热圈的温控装置的制作方法

本实用新型涉及温度控制领域，尤其涉及一种应用于加热圈的温控装置。

背景技术：

加热圈又名电热圈、发热圈，是用电热合金丝作发热材料，用云母软板（有时用陶瓷芯）作绝缘材料，外包以薄金属板（铝板、不锈钢板等），典型应用例如电热水瓶；将金属管状电热元件铸于铝盘、铝板中或焊接或镶嵌于铝盘、铝板之上即构成各种形状的电加热盘、电加热，典型应用举例如电饭锅、电熨斗、电咖啡壶等；目前市场上的加热圈都不能很好的保证加热时温度保持在设定的温度上，同时对于加热圈当前的温度也不能直观的监测和远距离检测，所以设计一种可以自动调节加热圈温度保证加热时温度恒定，同时可以远程检测的加热圈的温控装置就变得极为迫切。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种应用于加热圈的温控装置，采用了使用单片机作为主控制器的技术方法，达到了通过弱电控制强电、强弱电隔离安全稳定的技术效果；采用了在主控制器中加入无线通信模块的技术方法，达到了可以通过无线通信的方式远距离监测温度变化的技术效果；采用了通过显示屏显示的技术方法，达到了实时直观的观测加热圈当前温度的技术效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括温度传感器、A/D转换器、主控制器、供电模块、显示屏、加热圈；温度传感器的一侧连接到加热圈，温度传感器的另一侧连接到A/D转换器，A/D转换器的另一侧连接到主控制器，主控制器的另一侧连接有显示屏和加热圈；供电模块连接有温度传感器、A/D转换器、主控制器和显示屏，并且为其提供电能；供电模块包括型号为LM1117-5的电源芯片U2，变压器T1，全桥整流电路D1；变压器T1的副边连接到全桥整流电路D1的输入端，全桥整流电路D1的输出端提供15V的电源VCC，同时连接到电源芯片U2的输入端Vin引脚；电源芯片U2的输出Vout引脚提供5V的电源VDD。

进一步优化本技术方案，所述的主控制器包括型号为AT89C51的单片机U4，型号为APC220-43的无线通信模块，电阻R2、R3，电容C3、C5、C6，按键S1，8MHz晶振Y1；单片机U4的RXD和TXD串口引脚连接到无线通信模块的TX和RX引脚，单片机U4的RST引脚连接到电阻R3，电阻R3的另一侧连接有按键S1和电容C3，按键S1的另一侧通过电阻R2连接到电容C3的另一侧，单片机U4的XTAL2和XTAL1引脚连接到晶振Y1的两侧，同时分别通过电容C5和C6接地，单片机U4的P2口连接到A/D转换器。

进一步优化本技术方案，所述的A/D转换器采用了型号为ADC0809的AD转换芯片U1，AD转换芯片U1的IN0引脚连接到温度传感器，从温度传感器接收模拟信号，转换成数字信号之后从D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚发送到主控制器。

进一步优化本技术方案，所述的显示屏采用了型号为JM12864的LCD显示屏U3，LCD显示屏U3的RS引脚作为片选信号端连接到单片机U4的P0.4引脚，LCD显示屏U3的R/W引脚作为读写信号端连接到单片机U4的P0.5引脚，LCD显示屏U3的E引脚作为时钟信号端连接到单片机U4的P0.6引脚，LCD显示屏U3的RST引脚作为复位信号端连接到单片机U4的P0.7引脚。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、PT100温度传感器采用不锈钢套管封装，经久耐用，按照国际IEC751国际标准制造，通过活动螺丝固定，使用方便，有着高精度、高稳定性、高灵敏度、外形小巧、经济实用的优点；2、使用AT89C51单片机作为主控单元，有着技术成熟，应用范围广，价格较为低廉极具性价比的优势；3、ADC0809具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性；4、JM12864该点阵的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。

附图说明

图1是装置结构框图。

图2是供电模块原理图。

图3是A/D转换器原理图。

图4是主控制器原理图。

图5是显示屏原理图。

图中，1、温度传感器；2、A/D转换器；3、主控制器；4、供电模块；5、显示屏；6、加热圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：如图1-5所示，包括温度传感器1、A/D转换器2、主控制器3、供电模块4、显示屏5、加热圈6；温度传感器1的一侧连接到加热圈6，温度传感器1的另一侧连接到A/D转换器2，A/D转换器2的另一侧连接到主控制器3，主控制器3的另一侧连接有显示屏5和加热圈6；供电模块4连接有温度传感器1、A/D转换器2、主控制器3和显示屏5，并且为其提供电能；供电模块4包括型号为LM1117-5的电源芯片U2，变压器T1，全桥整流电路D1；变压器T1的副边连接到全桥整流电路D1的输入端，全桥整流电路D1的输出端提供15V的电源VCC，同时连接到电源芯片U2的输入端Vin引脚；电源芯片U2的输出Vout引脚提供5V的电源VDD；主控制器3包括型号为AT89C51的单片机U4，型号为APC220-43的无线通信模块，电阻R2、R3，电容C3、C5、C6，按键S1，8MHz晶振Y1；单片机U4的RXD和TXD串口引脚连接到无线通信模块的TX和RX引脚，单片机U4的RST引脚连接到电阻R3，电阻R3的另一侧连接有按键S1和电容C3，按键S1的另一侧通过电阻R2连接到电容C3的另一侧，单片机U4的XTAL2和XTAL1引脚连接到晶振Y1的两侧，同时分别通过电容C5和C6接地，单片机U4的P2口连接到A/D转换器2；A/D转换器2采用了型号为ADC0809的AD转换芯片U1，AD转换芯片U1的IN0引脚连接到温度传感器1，从温度传感器1接收模拟信号，转换成数字信号之后从D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚发送到主控制器3；显示屏5采用了型号为JM12864的LCD显示屏U3，LCD显示屏U3的RS引脚作为片选信号端连接到单片机U4的P0.4引脚，LCD显示屏U3的R/W引脚作为读写信号端连接到单片机U4的P0.5引脚，LCD显示屏U3的E引脚作为时钟信号端连接到单片机U4的P0.6引脚，LCD显示屏U3的RST引脚作为复位信号端连接到单片机U4的P0.7引脚。

图1为装置结构框图，温度传感器1从加热圈6上读取温度信号，将温度信号转化为电信号发送给A/D转换器2，通过A/D转换器2将模拟信号转换为数字信号发送给主控制器3，主控制器3在控制加热圈6来调节温度，显示屏5用来实时显示当前加热圈6的温度值，供电模块4连接温度传感器1、A/D转换器2、主控制器3和显示屏5，并为它们提供电能。

图2为供电模块4原理图，供电模块4采用了型号为LM1117的电源芯片U2，LM1117的压差在1.2V输出，变压器T1的副边连接到全桥整流电路D1的输入端，全桥整流电路D1的输出端提供15V的电源VCC，同时连接到电源芯片U2的输入端Vin引脚；电源芯片U2的输出Vout引脚提供5V的电源VDD；供电模块4可以为温度传感器1、A/D转换器2、主控制器3和显示屏5提供电能。

图3为A/D转换器2原理图，A/D转换器2采用了型号为ADC0809的AD转换芯片U1，ADC0809具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性；由于温度传感器1采集的数据为模拟信号，所以必须通过A/D转换器2将模拟信号转变为数字信号，才能将数据送入主控制器3中进行分析。

图4为主控制器3原理图，主控制器3使用型号为AT89C51的单片机U4作为主控单元，有着技术成熟，应用范围广，价格较为低廉极具性价比的优势，单片机U4的RXD和TXD引脚连接有型号为APC220-43的无线通信模块，可以通过无线通信的方式将信号远距离发送，方便统一的管理和监测；单片机U4的P2口接收A/D转换器2发送过来的数字信号；单片机U4的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7用来连接显示屏5。

图5为显示屏5原理图，在目前的微小型系统中显示屏5已作为一个必不可少的部分和发展趋势，本设计使用了型号为JM12864的LCD显示屏,通过串行接口控制，用来实时的显示加热圈6的当前温度值。

本方案通过采用了使用单片机作为主控制器3的技术方法，达到了通过弱电控制强电、强弱电隔离安全稳定的技术效果；采用了在主控制器3中加入无线通信模块的技术方法，达到了可以通过无线通信的方式远距离监测温度变化的技术效果；采用了通过显示屏5显示的技术方法，达到了实时直观的观测加热圈当前温度的技术效果。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。