一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，包括单片机模块、电源模块、显示模块、火焰传感器模块、温度传感器模块、滤波模块、下载及复位模块、继电器模块和稳压模块；电源模块和单片机模块电性连接；显示模块、火焰传感器模块、温度传感器模块、滤波模块、下载及复位模块、继电器模块和稳压模块均与单片机模块通信连接。本实用新型专利技术的智能控制系统能在燃烧法制备纳米粉体过程中自动检测燃烧装置温度并识别火焰，在燃烧过程中产生火焰的瞬间进行自动断电处理，提高燃烧法制备纳米粉体工作效率。该系统成本低，使用寿命长，保证了制备纳米粉体的安全性，具有很强的实用性。

An intelligent control system for the preparation of nano powder by combustion

【技术实现步骤摘要】
一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统
本技术属于化学材料制备
，具体涉及一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统。
技术介绍
近年来，随着高新技术的不断发展，纳米粉体作为新兴精细材料越来越受到人们的关注。燃烧法合成纳米粉体是一种新兴的纳米材料制备方法，因其只需极低的点火分解温度，一旦点燃，分解或燃烧就会自发进行，能够有效降低反应温度，烧结小粒径和活性高的纳米粉体，大大缩短纳米粉体制备周期，节省能源损耗而广受关注。目前该方法主要应用在制备燃料电池材料、铁氧体材料、超导粉体材料、介电陶瓷粉体材料、热敏陶瓷材料等方面。在燃烧法制备纳米粉体过程中，反应物一旦点燃就需及时停止加热，确保反应生成的纳米颗粒均匀分散而不团聚。目前在实验过程中，均靠人工控制断电时间，还没有实现自动控制技术。人工控制断电时间不仅增加人工成本，也无法精确控制停止加热的时间节点。基于以上情况，本技术提出了一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决燃烧法制备纳米粉体无法控制断电时间的问题，提出了一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统。本技术的技术方案是：一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，包括单片机模块、电源模块、显示模块、火焰传感器模块、温度传感器模块、滤波模块、下载及复位模块、继电器模块和稳压模块；电源模块和单片机模块电性连接；显示模块、火焰传感器模块、温度传感器模块、滤波模块、下载及复位模块、继电器模块和稳压模块均与单片机模块通信连接。本技术的有益效果是：本技术的智能控制系统能在燃烧法制备纳米粉体过程中自动检测燃烧装置温度并识别火焰，在燃烧过程中产生火焰的瞬间进行自动断电处理，提高燃烧法制备纳米粉体工作效率。该系统成本低，使用寿命长，保证了制备纳米粉体的安全性，具有很强的实用性。进一步地，单片机模块的主控芯片采用型号为STM32F030F4P6的芯片U1；芯片U1的BOOTO引脚和VSS引脚接地。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，单片机STM32F030F4P6的串口可单独引出，方便对外部功能模块供电。进一步地，电源模块包括接地电解电容E1、接地电解电容E2、接地电容C1、接地电容C2、双控开关S1、电阻R1、电源指示灯LED1、端口P1和型号为LM7805的接地稳压芯片U2；端口P1的第1引脚和第2引脚接地，端口P1的第3引脚分别与双控开关S1的动端和第一不动端连接；双控开关S1的第二不动端分别与接地电解电容E1、接地电容C1和芯片U1的Vin引脚连接；芯片U2的GND引脚接地；芯片U2的Vout引脚分别与接地电解电容E2、接地电容C2、电阻R1的一端、芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；电阻R1的另一端和电源指示灯LED1的正极连接；电源指示灯LED1的负极接地。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，电源模块性能稳定，可为系统提供稳定的供电。进一步地，显示模块包括型号为XH2.54-3AW的端口P2和型号为Header-Male-2.54_1x4的端口H1；端口P2的第1引脚和芯片U1的PA6引脚连接，其第2引脚接地，其第3引脚和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；端口H1的第1引脚和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接，其第2引脚接地，其第3引脚和芯片U1的PA0引脚连接，其第4引脚和芯片U1的PA1引脚连接。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，显示模块可将接收到的信息以数据形式显示在显示屏上，且显示数据准确，便于观察。进一步地，火焰传感器模块包括型号为LM393的主控芯片U3、电阻R2、接地滑动变阻器R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、接地电容C3、接地电容C4、发光二极管D1、发光二极管D2、NPN型三极管Q1和端口P3；芯片U3的OUTA引脚分别与电阻R5的一端、电阻R6的一端和芯片U1的PA2引脚连接，其连接点还和端口P3的第2引脚连接；芯片U3的INA-引脚和接地滑动变阻器R3的滑动端连接；芯片U3的引脚INA+分别与接地电容C4、电阻R2的一端、三极管Q1的集电极、端口P3的第1引脚和芯片U1的PA3引脚连接；电阻R2的另一端和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；三极管Q1的发射极接地；芯片U3的GND引脚接地；芯片U3的VCC引脚与接地电容C3、芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；端口P3的第3引脚和电阻R4的一端连接并接地；端口P3的第4引脚分别与发光二极管D1的正极、发光二极管D2的正极、电阻R6的另一端、接地滑动变阻器R3的第一固定端连接；发光二极管D1的负极和电阻R4的另一端连接；发光二极管D2的负极和电阻R5的另一端连接，滑动变阻器R3的第二固定端接地。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，火焰传感器LM393用于检测火焰，对火焰光谱特别灵敏，驱动能力强，灵敏度可调。进一步地，温度传感器模块包括型号为DS18B20的主控芯片U4和电阻R7；芯片U4的GND引脚接地；芯片U4的VDD引脚和电阻R7的一端连接，其连接点还与芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；芯片U4的DQ引脚和电阻R7的另一端连接，其连接点还与芯片U1的PA4引脚连接。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，温度传感器DS18B20体积小，抗干扰能力强，精度高，温度传感器模块结构简单，使用方便。进一步地，滤波模块包括接地电容C5、接地电容C6和接地电阻R8；接地电容C5和接地电容C6均与芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；接地电阻R8和芯片U1的PA6引脚连接。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，滤波模块能够减少外部环境的影响，减少不稳定性，提高精度。进一步地，下载及复位模块包括型号为U-F-M5DD-Y-L的USB连接芯片USB1、电阻R9、电容C9和型号为K2-11007ST-A4SW-06的开关SW1；芯片USB1的第1引脚和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；芯片USB1的第2引脚和芯片U1的PA14引脚连接；芯片USB1的第3引脚和芯片U1的引脚PA13连接；芯片USB1的第5引脚、第6引脚、第7引脚、第8引脚和第9引脚均接地；开关SW1的一端和电容C9的一端连接并接地，电容C9的另一端和电阻R9的一端连接，其连接点还和芯片U1的NRST引脚连接；电阻R9的另一端和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；开关SW1的另一端和芯片U1的NRST引脚连接。上述进一步方案的有益效果是：在本技术中，下载模块便于数据传输，下载程序方便快捷，复位模块可用于继电器模块断电后进行通电操作。进一步地，继电器模块包括型号为WJ2EDGVC-5.08-3P的连接器P4、型号为SRD-05VDC-SL-C的继电器RELAY1、电阻R10、稳压二极管D3和型号为2N5551S-RTK/P的三极管Q2；继电器RELAY1的第1引脚与稳压二极管D3的负极、芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，其特征在于，包括单片机模块(1)、电源模块(2)、显示模块(3)、火焰传感器模块(4)、温度传感器模块(5)、滤波模块(6)、下载及复位模块(7)、继电器模块(8)和稳压模块(9)；所述电源模块(2)和单片机模块(1)电性连接；所述显示模块(3)、火焰传感器模块(4)、温度传感器模块(5)、滤波模块(6)、下载及复位模块(7)、继电器模块(8)和稳压模块(9)均与单片机模块(1)通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，其特征在于，包括单片机模块(1)、电源模块(2)、显示模块(3)、火焰传感器模块(4)、温度传感器模块(5)、滤波模块(6)、下载及复位模块(7)、继电器模块(8)和稳压模块(9)；所述电源模块(2)和单片机模块(1)电性连接；所述显示模块(3)、火焰传感器模块(4)、温度传感器模块(5)、滤波模块(6)、下载及复位模块(7)、继电器模块(8)和稳压模块(9)均与单片机模块(1)通信连接。


2.根据权利要求1所述的燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，其特征在于，所述单片机模块(1)的主控芯片采用型号为STM32F030F4P6的芯片U1；所述芯片U1的BOOTO引脚和VSS引脚接地。


3.根据权利要求2所述的燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，其特征在于，所述电源模块(2)包括接地电解电容E1、接地电解电容E2、接地电容C1、接地电容C2、双控开关S1、电阻R1、电源指示灯LED1、端口P1和型号为LM7805的接地稳压芯片U2；所述端口P1的第1引脚和第2引脚接地，所述端口P1的第3引脚分别与双控开关S1的动端和第一不动端连接；所述双控开关S1的第二不动端分别与接地电解电容E1、接地电容C1和芯片U1的Vin引脚连接；所述芯片U2的GND引脚接地；所述芯片U2的Vout引脚分别与接地电解电容E2、接地电容C2、电阻R1的一端、芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；所述电阻R1的另一端和电源指示灯LED1的正极连接；所述电源指示灯LED1的负极接地。


4.根据权利要求2所述的燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，其特征在于，所述显示模块(3)包括型号为XH2.54-3AW的端口P2和型号为Header-Male-2.54_1x4的端口H1；所述端口P2的第1引脚和芯片U1的PA6引脚连接，其第2引脚接地，其第3引脚和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；所述端口H1的第1引脚和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接，其第2引脚接地，其第3引脚和芯片U1的PA0引脚连接，其第4引脚和芯片U1的PA1引脚连接。


5.根据权利要求2所述的燃烧法制备纳米粉体的智能控制系统，其特征在于，所述火焰传感器模块(4)包括型号为LM393的主控芯片U3、电阻R2、接地滑动变阻器R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、接地电容C3、接地电容C4、发光二极管D1、发光二极管D2、NPN型三极管Q1和端口P3；所述芯片U3的OUTA引脚分别与电阻R5的一端、电阻R6的一端和芯片U1的PA2引脚连接，其连接点还和端口P3的第2引脚连接；所述芯片U3的INA-引脚和接地滑动变阻器R3的滑动端连接；所述芯片U3的引脚INA+分别与接地电容C4、电阻R2的一端、三极管Q1的集电极、端口P3的第1引脚和芯片U1的PA3引脚连接；所述电阻R2的另一端和芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；所述三极管Q1的发射极接地；所述芯片U3的GND引脚接地；所述芯片U3的VCC引脚与接地电容C3、芯片U1的VDD引脚以及VDDA引脚连接；所述端口P3的第3引脚和电阻R4的一端连接并接地；所述端口P3的第4引脚分别与发光二极管D1的正极、发光二极管D2的正极、电阻R6的另一端、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林彬，罗天勇，廖颖晴，戴淯全，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：新型
国别省市：四川;51