一种智能集菌仪电路控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能集菌仪电路控制系统，包括步进电机电路、无刷直流电机电路、主控芯片电路、时钟电路、存储电路、电源供电电路、光纤检测电路、开关检测电路、显示电路、压力传感器电路，主控芯片电路用于实现整个逻辑控制；显示电路用于各种状态设置和显示；所述步进电机电路用于打开或者关闭泵头，将带动导管自动安装到位，打开的状态放入或取出导管，关闭的状态将装入的导管安装到位；所述无刷直流电机电路用于控制蠕动泵运行转动，带动导管内的液体定向流动，根据设置的不同转速来控制流量的大小；所述时钟电路用于显示当前时间。所述时钟电路用于显示当前时间。所述时钟电路用于显示当前时间。

【技术实现步骤摘要】
一种智能集菌仪电路控制系统


[0001]本技术属于智能检测
，具体涉及一种智能集菌仪电路控制系统。

技术介绍

[0002]无菌检测从最初的开放式薄膜过滤法发展到目前常用的全封闭薄膜过滤法。开放式薄膜过滤法的检测结果的准确性很大程度依赖实验人员的操作手法和环境控制程度。不规范的操作手法和环境控制都会导致供试品受到污染，从而造成假阳性风险。一旦出现阳性检测结果，需要花费大量的人力物力进行风险排查，严重的话会导致整批产品的报废，损失巨大。
[0003]全封闭薄膜过滤法大多采用集菌仪及集菌培养器组成的全封闭正压过滤系统。整个检测过程中实验人员不与供试品直接接触，假阳性风险极低。但是大多数集菌仪在安装培养器时需要人工放置导管并夹持，若操作不规范会导致导管破裂实验终止，需要重新取样检测，影响工作效率；同时，不同的供试品特性及黏稠度各不相同，实验人员在工作过程中需要根据供试品过滤速度的快慢和滤筒压力大小不断调节集菌仪转速，以防止滤筒压力过大导致开裂，对实验人员的专注度要求较高。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种智能集菌仪电路控制系统。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：
[0006]一种智能集菌仪电路控制系统，包括控制开合泵头的步进电机电路、控制蠕动泵头的无刷直流电机电路、主控芯片电路、时钟电路、存储电路、电源供电电路、光纤检测电路、开关检测电路、显示电路、压力传感器电路，
[0007]主控芯片电路用于实现整个逻辑控制；显示电路用于各种状态设置和显示；所述步进电机电路用于打开或者关闭泵头，将带动导管自动安装到位，开合泵头打开的状态放入或取出导管，开合泵头关闭的状态将装入的导管安装到位；所述无刷直流电机电路用于控制蠕动泵头运行转动，带动导管内的液体定向流动，根据设置的不同转速来控制流量的大小；所述时钟电路用于显示当前时间；所述存储电路用于存储包括速度、压力设置阈值、压力保护功能开启或关闭的参数；所述电源供电电路用于给整个电路供电，经过一个开关电源，降到24V，给主控电路板供电，再经过两路独立的降压电路，分别把24V降到5V，其中一路5V给步进电机部分供电，另一路5V给显示部分供电，再降到3.3V给主控芯片电路供电；所述光纤检测电路包括三个光纤传感器，其中两个光纤传感器用于检测步进电机是否开到位或者关到位，防止堵转，另一个光纤传感器用于检测无刷直流电机停止到位；开关检测电路包括泵头开合键、左右键、调速旋钮键，其中泵头开合键用于控制开合泵头打开或者关闭，左右键用于设置参数左右选择使用，调速旋钮键用于调节转速大小、启动或停止无刷直流电机运行、设置参数大小、保存或取消、退出使用；压力传感器电路用于设置压力保护阈值、压力保护功能开启或关闭。
[0008]优选地，所述步进电机控制电路包括控制芯片U4、两个光耦、十七个电阻、四个电容和一个端子，其中VCC、VOUT_5V、DC24VIN三路电源供电，分别为3.3V、5V、24V。
[0009]优选地，控制芯片U4采用型号为THB7128的两相步进电机驱动芯片。
[0010]优选地，具体连接方式如下：控制芯片U4的1脚、6脚、10脚、18脚接地；控制芯片U4的2脚串接R9电阻后上拉至VOUT_5V电源后接第一光耦 U5A的16脚，第一光耦U5A的15脚接地、第一光耦U5A的1脚串接R8电阻后上拉至VCC电源、第一光耦U5A光耦的2脚串接单片机的TB
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CW/CCW 脚；
[0011]控制芯片U4的3脚串接R2电阻上拉至VOUT_5V电源后接U3光耦的6 脚，U3光耦的7和8脚并接接VOUT_5V电源，U3光耦的5脚接地，U3光耦的2脚串接R1电阻上拉至VCC电源，U5A光耦的3脚串接单片机的TB
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CLK 脚；
[0012]控制芯片U4的4脚串接C5电容后接地；
[0013]控制芯片U4的5脚串接C7电容后接地，并接R10电阻后并接R7电阻和 R13电阻，接R7电阻后上拉至VOUT_5V电源，接R13电阻后接地；
[0014]控制芯片U4的7脚串接R19电阻后接地、8脚串接R15电阻后接地、9 脚串接R18电阻后接地、11脚串接R17电阻后接地、12脚串接R14电阻后接地、13脚串接R16电阻后接地、14脚接DC24VIN电源并接C3电容后接地、 15脚接VOUT_5V电源并接C2电容后接地、16脚串接R3电阻后接VOUT_5V 电源、17脚串接R4电阻后接VOUT_5V电源；
[0015]控制芯片U4的19脚串接R21电阻后上拉至VOUT_5V电源后接U5B光耦的14脚，U5B光耦的13脚接地、U5B光耦的3脚串接R20电阻后上拉至 VCC电源、U5B光耦的4脚串接主控芯片电路的单片机的TB
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ENABLE脚；控制芯片U4的7脚、9脚、11脚、13脚分别接端子J1的1脚、2脚、3脚、4 脚。
[0016]优选地，主控芯片电路的单片机的型号为STM32F103RET6。
[0017]优选地，以上步进电机控制电路部分，通过单片机来控制芯片U4，再来控制步进电机的运行或停止，单片机主要有三个引脚，分别是TB
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CLK脚、 TB
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ENABLE脚、TB
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CW/CCW脚，其中TB
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CLK脚用于产生输出一个时钟信号、TB
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ENABLE脚用于输出一个使能控制信号、TB
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CW/CCW脚用于输出一个正反转控制信号。
[0018]优选地，如需打开开合泵头，则TB
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CLK脚输出一个时钟信号、TB
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ENABLE 脚输出开启使能电平、TB
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CW/CCW脚输出一个正转的电平；如需闭合开合泵头，TB
‑
CLK脚输出一个时钟信号、TB
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ENABLE脚输出开启使能电平、 TB
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CW/CCW脚输出一个反转的电平；如需停止开合泵头，将TB
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ENABLE脚输出关闭使能电平，其余两个引脚不做要求。
[0019]采用本技术具有如下的有益效果：
[0020](1)显示界面简单直观，易于操作；
[0021](2)控制系统功能集成化；
[0022](3)具有过压过流保护；
[0023](4)具有快速启停、稳定运行的特点、提高工作效率；
[0024](5)具有压力自动检测保护功能；
[0025](6)具有任意调速功能。
[0026]综上，本集菌仪电路控制系统，功能集成化、全智能化控制，使得集菌仪体积小巧便于移动使用，过程操作及其方便简单，不直接接触试品，不会对试品造成污染，芯片级的
设计，成本低可灵活控制。
附图说明
[0027]图1为本技术实施例的集菌仪的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能集菌仪电路控制系统，其特征在于，包括控制开合泵头的步进电机电路、控制蠕动泵头的无刷直流电机电路、主控芯片电路、时钟电路、存储电路、电源供电电路、光纤检测电路、开关检测电路、显示电路、压力传感器电路，主控芯片电路用于实现整个逻辑控制；显示电路用于状态设置和显示；所述步进电机电路用于打开或者关闭泵头，将带动导管自动安装到位，开合泵头打开的状态放入或取出导管，开合泵头关闭的状态将装入的导管安装到位；所述无刷直流电机电路用于控制蠕动泵头运行转动，带动导管内的液体定向流动，根据设置的不同转速来控制流量的大小；所述时钟电路用于显示当前时间；所述存储电路用于存储包括速度、压力设置阈值、压力保护功能开启或关闭的参数；所述电源供电电路用于给整个电路供电，经过一个开关电源，降到24V，给主控电路板供电，再经过两路独立的降压电路，分别把24V降到5V，其中一路5V给步进电机部分供电，另一路5V给显示部分供电，再降到3.3V给主控芯片电路供电；所述光纤检测电路包括三个光纤传感器，其中两个光纤传感器用于检测步进电机是否开到位或者关到位，防止堵转，另一个光纤传感器用于检测无刷直流电机停止到位；开关检测电路包括泵头开合键、左右键、调速旋钮键，其中泵头开合键用于控制开合泵头打开或者关闭，左右键用于设置参数左右选择使用，调速旋钮键用于调节转速大小、启动或停止无刷直流电机运行、设置参数大小、保存或取消、退出使用；压力传感器电路用于设置压力保护阈值、压力保护功能开启或关闭。2.如权利要求1所述的智能集菌仪电路控制系统，其特征在于，所述步进电机控制电路包括控制芯片U4、两个光耦、十七个电阻、四个电容和一个端子，其中VCC、VOUT_5V、DC24VIN三路电源供电，分别为3.3V、5V、24V。3.如权利要求2所述的智能集菌仪电路控制系统，其特征在于，控制芯片U4采用型号为THB7128的两相步进电机驱动芯片。4.如权利要求2所述的智能集菌仪电路控制系统，其特征在于，具体连接方式如下：控制芯片U4的1脚、6脚、10脚、18脚接地；控制芯片U4的2脚串接R9电阻后上拉至VOUT_5V电源后接第一光耦U5A的16脚，第一光耦U5A的15脚接地、第一光耦U5A的1脚串接R8电阻后上拉至VCC电源、第一光耦U5A光耦的2脚串接单片机的TB
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CW/CCW脚；控制芯片U4的3脚串接R2电阻上拉至VOUT_5V电源后接U3光耦的6脚，U3光耦的7和8脚并接接VOUT_5V电源，U3光耦的5脚接地，U3光耦的2脚串接R1电阻上拉至VCC电源，U5A光耦的3脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧建敏，马鹏，
申请(专利权)人：杭州盈天科学仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：