基于FPGA的恒温控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA的恒温控制装置，包括：N个温度传感器，用于采集温度数据；FPGA电路板，与所述N个温度传感器相连，用于发送采集到的所述温度数据至上位机，还用于控制电加热装置的开启和关闭；N路电加热装置，与所述FPGA电路板相连，用于加热；所述上位机，与所述FPGA电路板相连，用于显示所述温度数据。本实用新型专利技术的恒温控制装置，寿命长，准确度高。

Constant Temperature Control Device Based on FPGA

The utility model discloses a constant temperature control device based on FPGA, which includes: N temperature sensors for collecting temperature data; a circuit board of FPGA connected with the N temperature sensors for sending the collected temperature data to the upper computer, and for controlling the opening and closing of the heating device; and an N circuit electric heating device connected with the FPGA circuit board for heating. The upper computer is connected with the FPGA circuit board for displaying the temperature data. The constant temperature control device of the utility model has long service life and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的恒温控制装置
本技术涉及电子领域。更具体地说，本技术涉及一种基于FPGA的恒温控制装置。
技术介绍
工业生产、医疗卫生等领域中，很多设施需要保持高于自然温度的恒温，因此，需要一种恒温设施以及恒温控制装置，使得恒温设施保持恒温。现阶段的恒温控制装置采用继电器实现温度加热的开与关，但继电器触点频繁吸合会缩短其寿命，影响整个装置的寿命和可靠性；并且现阶段的恒温控制装置不具有和上位机通信的功能，这必然导致了装置设置控制温度需要更改程序再烧写到控制芯片中，非常不便，且不能查看实时和历史温度数据。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种基于FPGA的恒温控制装置，寿命长，可靠性高。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于FPGA的恒温控制装置，包括：N个温度传感器，用于采集温度数据；FPGA电路板，与所述N个温度传感器相连，用于发送采集到的所述温度数据至上位机，还用于控制电加热装置的开启和关闭；N路电加热装置，与所述FPGA电路板相连，用于加热；所述上位机，用于显示所述温度数据。可选的，所述FPGA电路板与所述上位机采用UDP网络协议通信。可选的，所述FPGA电路板包括：N路温度采集电路，与所述N个温度传感器相连，用于接收所述N个温度传感器采集的温度数据；FPGA芯片，用于从所述N路温度采集电路接收所述温度数据，并判断采集的N路的温度是否在预设范围内，若所述采集的一路温度低于预设范围，则确认所述低于预设范围的温度传感器为低温温度传感器，并发送升温控制信号至串并转换器，若所述低温温度传感器对应的温度大于预设范围，则确认所述温度传感器为超温温度传感器，并发送停止信号至串并转换器；所述串并转换器，用于将所述升温控制信号或停止信号传送至隔离芯片；所述隔离芯片，用于将所述升温控制信号传送至所述低温温度传感器对应的光耦，或用于将所述停止信号传送至所述超温温度传感器对应的光耦；N个所述光耦，用于在升温控制信号下，使所述低温温度传感器对应的双向晶闸管260导通，还用于在停止信号控制下，使所述超温温度传感器对应的双向晶闸管260关闭；N个所述双向晶闸管，用于在导通状态下，使得所述低温温度传感器对应的电加热装置加热，还用于在关闭状态下，使得所述超温温度传感器对应的电加热装置停止加热；N个保险丝，每个保险丝设置于一个双向晶闸管与一个光耦之间，用于对所述电加热装置的过流保护；供电电路，用于供电。可选的，所述每个温度采集电路包括：分压电阻R2，所述分压电阻R2的第一端与所述温度传感器相连，所述分压电路R2的第一端还与运算放大器A1的正极输入端相连，所述分压电阻R2的第二端与所述供电电路相连；保护二极管D1，所述保护二极管D1的正极与地相连，负极与所述分压电阻R2的第一端相连；保护二极管D2，所述保护二极管D2的正极与所述分压电阻R2的第一端相连，负极与所述供电电路相连；运算放大器A1，所述运算放大器A1的负极输入端通过电阻R5接地，所述运算放大器A1的正极输入端还通过电阻R3与所述运算放大器A1的输出端相连，所述运算放大器A1的输出端通过电阻R4与A/D转换器相连；A/D转换器，与所述FPGA芯片相连。可选的，所述温度传感器为热敏电阻器件，所述热敏电阻器件安装于有恒温需求的设施附近。可选的，所述FPGA电路板中的供电电路包括：弱电供电电路，用于为所述FPGA电路板上的器件供电；所述弱电供电电路提供+5V电压及转换后的+3.3V电压。可选的，所述FPGA电路板中的供电电路还包括：强电供电电路，用于为所述电加热装置供电；所述强电供电电路提供220V交流电。可选的，所述上位机包括：恒温装置控制界面，用于显示实时温度曲线，还用于接收用户对温度范围的设置。可选的，还包括：折弯铝件，用于固定FPGA电路板。可选的，所述折弯铝件为“L”型，所述折弯铝件的底面包括4个螺柱，用于固定所述FPGA电路板；所述折弯铝件的折弯面上设置有N个开孔，用于固定所述N个双向晶闸管。本技术至少包括以下有益效果：本技术公开了一种基于FPGA的恒温控制装置，包括：N个温度传感器，用于采集温度数据；FPGA电路板，与所述N个温度传感器相连，用于发送采集到的所述温度数据发送至上位机，还用于控制电加热装置的开启和关闭；N路电加热装置，与所述FPGA电路板相连，用于加热；所述上位机，用于显示所述温度数据。本技术的恒温控制装置，使用PFGA电路控制电加热装置的开启和关闭，避免使用寿命有限的继电器，因此整体寿命长，准确度高。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1所示为本技术的基于FPGA的恒温控制装置的结构示意图；图2所示为本专利技术实施例的FPGA电路板的结构示意图；图3所示为本专利技术实施例的温度采集电路的结构示意图；图4所示为本技术的恒温装置控制界面示意图；图5所示为本技术的折弯铝件示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。图1所示为本技术的基于FPGA的恒温控制装置的结构示意图，如图1所示，本技术提供一种基于FPGA的恒温控制装置，包括：N个温度传感器110，用于采集温度数据；FPGA电路板120，与所述N个温度传感器相连，用于发送采集到的所述温度数据至上位机140，还用于控制电加热装置130的开启和关闭；N路电加热装置130，与所述FPGA电路板相连，用于加热；所述上位机140，用于显示所述温度数据。本技术中，所述FPGA电路板与所述上位机采用UDP网络协议通信。图2所示为本专利技术实施例的FPGA电路板的结构示意图，所述FPGA电路板120包括：N路温度采集电路210，与所述N个温度传感器110相连，用于接收所述N个温度传感器110采集的温度数据；FPGA芯片220，用于接收所述温度数据，并判断采集的N路温度是否在预设范围内，若所述采集的一路温度低于预设范围，则确认所述低于预设范围的温度传感器为低温温度传感器，并发送升温控制信号至串并转换器230，若所述低温温度传感器对应的温度大于预设范围，则发送停止信号至串并转换器230；所述串并转换器230，用于将所述升温控制信号或停止信号传送至隔离芯片240；所述隔离芯片240，用于将所述升温控制信号或停止信号传送至所述低温温度传感器对应的光耦250；N个所述光耦250，用于在升温控制信号下，使所述低温温度传感器对应的双向晶闸管260导通，还用于在停止信号控制下，使所述超温温度传感器对应的双向晶闸管260关闭；N个所述双向晶闸管260，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的恒温控制装置，其特征在于，包括：N个温度传感器，用于采集温度数据；FPGA电路板，与所述N个温度传感器相连，用于发送采集到的所述温度数据至上位机，还用于控制电加热装置的开启和关闭；N路电加热装置，与所述FPGA电路板相连，用于加热；所述上位机，用于显示所述温度数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的恒温控制装置，其特征在于，包括：N个温度传感器，用于采集温度数据；FPGA电路板，与所述N个温度传感器相连，用于发送采集到的所述温度数据至上位机，还用于控制电加热装置的开启和关闭；N路电加热装置，与所述FPGA电路板相连，用于加热；所述上位机，用于显示所述温度数据。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA电路板与所述上位机采用UDP网络协议通信。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA电路板包括：N路温度采集电路，与所述N个温度传感器相连，用于接收所述N个温度传感器采集的温度数据；FPGA芯片，用于从所述N路温度采集电路接收所述温度数据，并判断采集的N路的温度是否在预设范围内，若所述采集的一路温度低于预设范围，则确认所述低于预设范围的温度传感器为低温温度传感器，并发送升温控制信号至串并转换器，若所述低温温度传感器对应的温度大于预设范围，则确认所述温度传感器为超温温度传感器，并发送停止信号至串并转换器；所述串并转换器，用于将所述升温控制信号或停止信号传送至隔离芯片；所述隔离芯片，用于将所述升温控制信号传送至所述低温温度传感器对应的光耦，或用于将所述停止信号传送至所述超温温度传感器对应的光耦；N个所述光耦，用于在升温控制信号下，使所述低温温度传感器对应的双向晶闸管导通，还用于在停止信号控制下，使所述超温温度传感器对应的双向晶闸管关闭；N个所述双向晶闸管，用于在导通状态下，使得所述低温温度传感器对应的电加热装置加热，还用于在关闭状态下，使得所述超温温度传感器对应的电加热装置停止加热；N个保险丝，每个保险丝设置于一个双向晶闸管与一个光耦之间，用于对所述电加热装置的过流保护；供电电路，用于供电。4.如权利要求3所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彪，闫冯军，汪永军，周炳炎，汪志勇，马千里，
申请(专利权)人：中电科技合肥博微信息发展有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34