一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置及烘干方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置及烘干方法，包括WiFi路由器、云端、远程移动控制终端和设置在玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端。ZigBee智能玻璃烘干器终端由中央控制单元，以及与中央控制单元连接的温湿度传感器、风扇开关、温控开关和变压及稳压电路组成。借助于温湿度传感器、中央控制单元、云端和WiFi路由器，用户可以方便地在任何地方使用远程移动控制终端实时查看玻璃仪器的干燥情况，并将监测到的温湿度数据进行无线传输，实现利用智能设备随时随地对玻璃烘干器的监测和远程控制，具有实时准确监测、科学管理、节约能源、运行可靠的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置及烘干方法
本专利技术属于实验仪器设备领域，特别涉及一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置及烘干方法。
技术介绍
ZigBee是近年来兴起的，一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。具有功耗和成本非常低、易实现、数据传输可靠、短距离操作可行、各层次安全性非常高、扩展性良好等特点，特别适合电力不便、设备体积小、传输数据量较小、不方便更换电池或充电等场合无线组网使用。使用ZigBee技术的设备可以任意摆放在实验室中，用于干燥玻璃器皿的玻璃气流烘干器，由于不能及时发现器皿已被烘干，烘干器一直高负荷运转，造成能源浪费、仪器磨损过快以及产生较大噪音，另外，较长烘干时间也会引起器皿的微小变形，进而加大试验误差、甚至引起仪器失效。还有，目前这类仪器必须现场控制操作，浪费人力。
技术实现思路
为了解决现有玻璃气流烘干器不能及时关闭而引起能源浪费、不能远程控制的问题，本专利技术提供一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置及烘干方法。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术公开了一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，包括WiFi路由器、云端、远程移动控制终端和设置在玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端通过WiFi路由器和云端与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元，以及与中央控制单元连接的温湿度传感器、风扇开关、温控开关和变压及稳压电路组成，其中，中央控制单元，用于对环境的温湿度进行运算处理，并控制风扇开关和温控开关；温湿度传感器包括温度感应元件、湿度感应元件、单片机和ZigBee无线通信模块Ⅰ，温度感应元件和湿度感应元件分别用于检测玻璃器皿的温、湿度，通过单片机处理后，将信号通过ZigBee无线通信模块Ⅰ传给中央控制单元；风扇开关，用于控制电风扇的开启和关闭；温控开关，用于控制加热单元的开启和关闭；变压及稳压电路用于给中央控制单元和温湿度传感器提供电源。优选地，所述中央控制单元包括ZigBee无线通信模块Ⅱ、主控MCU和WiFi模块；其中，ZigBee无线通信模块Ⅱ用于接收ZigBee无线通信模块Ⅰ输出的信号；主控MCU用于对接收到的信号进行分析处理；WiFi模块和云端通过天线发射无线信号连接远程移动控制终端，负责与远程移动控制终端通信，再将收到的WiFi信号转换成数字信号传给主控MCU。优选地，所述主控MCU采用STM32F207VC或STM32F106RCT6；所述ZigBee无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ采用CC2530或PL-2303HX；所述WiFi模块采用ESP8266或RKi6000。优选地，温控开关通过继电器Ⅰ与加热单元连接，风扇开关通过继电器Ⅱ与电风扇连接。优选地，所述远程移动控制终端为手机、平板电脑或PC。优选地，电源通过变压及稳压电路提供给中央控制单元3.3V的直流电；温湿度传感器的电压为3.3V，通过蓄电池提供。优选地，玻璃烘干器上设有智能控制板，中央控制单元搭载于所述智能控制板上。优选地，温湿度传感器设置于玻璃烘干器的烘干管内，烘干管焊接于玻璃烘干器的上端壳体上，烘干管的上端开设有热风导出口，下端开设有热风进入口。优选地，玻璃烘干器的上端壳体分为壳体外层和壳体内层，在壳体内层上垂直设置有螺旋导风板和若干根烘干管，若干根烘干管布设螺旋导风板相邻的板壁之间，且在该螺旋导风板的内侧还布设若干用于增强扰动的舌型凸板，待烘干的玻璃器皿插设在烘干管上。本专利技术还公开了采用上述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置进行烘干的方法，包括以下步骤：1)温湿度传感器采集玻璃器皿的温湿度数据后，通过ZigBee无线通信模块Ⅰ将数据通过天线发射至中央控制单元；2)中央控制单元运算处理后，通过和WiFi路由器与云端互联，最终在远程移动控制终端显示；3)远程移动控制终端对与中央控制单元相连的风扇开关和温控开关发出命令信号，控制放置于风道内的电风扇及加热单元，实现对玻璃烘干器的远程控制。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：本专利技术公开的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，包括WiFi路由器、云端、远程移动控制终端、智能玻璃烘干器和设置在智能玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端。ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元，以及与中央控制单元连接的温湿度传感器、风扇开关、温控开关和变压及稳压电路组成。该智能玻璃烘干器实验装置通过ZigBee智能玻璃烘干器终端实时读取、分析、输出信号，通过WiFi路由器、云端传送到远程移动控制终端，从而通过远程移动控制终端查看数据后对智能玻璃烘干器进行相应的控制。该装置结构设计、分布合理，具有实时准确监测、科学管理、节约能源、运行可靠的优点。附图说明图1为本专利技术所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器的远程控制系统整体设计结构示意图。图2为本专利技术所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置的结构主视图。图3为本专利技术所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置的结构俯视图。图4为本专利技术所述基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置的零部件和接线图。其中：01温度感应单元，02湿度感应单元，03单片机，04ZigBee无线通信模块Ⅰ，05中央控制单元，06ZigBee无线通信模块Ⅱ，07主控MCU，08WiFi模块，09WiFi路由器，010云端，011远程移动控制终端，013继电器Ⅰ，014继电器Ⅱ，015加热单元，016电风扇，1壳体外层，2壳体内层，3烘干管，4烘干气室，7入风口，8支架，9风扇开关，10电源开关，11温控开关，21热风导出口，22螺旋导风板，23热风进入口，24舌型凸板，31温湿度传感器，32智能控制板，35电源，36变压及稳压电路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参见图1，本专利技术公开的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，包括：WiFi路由器09、云端010、远程移动控制终端011、智能玻璃烘干器和设置在智能玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端011通过WiFi路由器09和云端010与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元05，以及与中央控制单元05连接的温湿度传感器31、风扇开关9、温控开关11和变压及稳压电路36组成，其中：中央控制单元05用于对环境的温湿度进行运算处理，并控制风扇开关9和温控开关11；温湿度传感器31，包括：温度感应元件01、湿度感应元件02、单片机03和ZigBee无线通信模块Ⅰ04，温度感应元件01和湿度感应元件02分别用于检测玻璃器皿的温、湿度，通过单片机03分析、计算后，将信号通过ZigBee无线通信模块Ⅰ04传给中央控制单元05；风扇开关9用于控制电风扇016的开启和关闭；温控开关11用于控制加热单元015的开启和关闭；变压及稳压电路36用于给中央控制单元05和温湿度传感器31提供电源。中央控制单元05包括ZigBee无线通信模块Ⅱ06、主控MCU07和WiFi模块08；中央控制单元05搭载于智能控制板32上；ZigBee无线通信模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，其特征在于，包括WiFi路由器(09)、云端(010)、远程移动控制终端(011)和设置在玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端(011)通过WiFi路由器(09)和云端(010)与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元(05)，以及与中央控制单元(05)连接的温湿度传感器(31)、风扇开关(9)、温控开关(11)和变压及稳压电路(36)，其中，中央控制单元(05)，用于对环境的温湿度进行运算处理，并控制风扇开关(9)和温控开关(11)；风扇开关(9)，用于控制电风扇(016)的开启和关闭；温控开关(11)，用于控制加热单元(015)的开启和关闭；变压及稳压电路(36)用于给中央控制单元(05)和温湿度传感器(31)提供电源；温湿度传感器(31)包括温度感应元件(01)、湿度感应元件(02)、单片机(03)和ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)，温度感应元件(01)和湿度感应元件(02)分别用于检测玻璃器皿的温、湿度，通过单片机(03)处理后，将信号通过ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)传给中央控制单元(05)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，其特征在于，包括WiFi路由器(09)、云端(010)、远程移动控制终端(011)和设置在玻璃烘干器内部的ZigBee智能玻璃烘干器终端；远程移动控制终端(011)通过WiFi路由器(09)和云端(010)与ZigBee智能玻璃烘干器终端通信互联；所述ZigBee智能玻璃烘干器终端包括中央控制单元(05)，以及与中央控制单元(05)连接的温湿度传感器(31)、风扇开关(9)、温控开关(11)和变压及稳压电路(36)，其中，中央控制单元(05)，用于对环境的温湿度进行运算处理，并控制风扇开关(9)和温控开关(11)；风扇开关(9)，用于控制电风扇(016)的开启和关闭；温控开关(11)，用于控制加热单元(015)的开启和关闭；变压及稳压电路(36)用于给中央控制单元(05)和温湿度传感器(31)提供电源；温湿度传感器(31)包括温度感应元件(01)、湿度感应元件(02)、单片机(03)和ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)，温度感应元件(01)和湿度感应元件(02)分别用于检测玻璃器皿的温、湿度，通过单片机(03)处理后，将信号通过ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)传给中央控制单元(05)。2.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，其特征在于，所述中央控制单元(05)包括主控MCU(07)，以及分别与主控MCU(07)交互的ZigBee无线通信模块Ⅱ(06)和WiFi模块(08)；其中，ZigBee无线通信模块Ⅱ(06)用于接收ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)输出的信号；主控MCU(07)用于对接收到的信号进行分析处理；WiFi模块(08)和云端(010)通过天线发射无线信号连接远程移动控制终端(011)，负责与远程移动控制终端(11)通信，再将收到的WiFi信号转换成数字信号传给主控MCU(07)。3.如权利要求2所述的基于ZigBee技术的智能玻璃烘干器实验装置，其特征在于，所述主控MCU(07)采用STM32F207VC或STM32F106RCT6；所述ZigBee无线通信模块Ⅰ(04)和无线通信模块Ⅱ(06)采用CC2530或PL-2303HX；所述WiFi模块(08)采用ESP8266或RKi600...

【专利技术属性】
技术研发人员：高续春，代宏哲，王伟，肖琳洁，张俊霞，樊君，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61