基于ESP32的温度控制检测装置.pdf

信息记录材料 年 月 第 卷第 期基于 的温度控制检测装置覃昇学叶运黎陈锦辉车志强(广东理工学院电气与电子工程学院 广东 肇庆)【摘摘要要】当前许多机器并没有加载温控装置防止过载的方法往往是熔断处理在一些具有数据处理功能的机器上往往会使数据丢失的同时导致故障处理不透明需要专业人员花费大量时间去寻找发热点并分析过载原因 为此制作出一款基于 的电子元件故障异常温度装置 该监测器的主要目的是对电路板上的电子元件进行实时扫描并与正常温度进行对比在电子元件发生温度异常的时候第一时间上传报告分析并且保护电路【关关键键词词】温温度度检检测测 实实时时监监控控 数数据据对对比比 异异常常反反馈馈【中中图图分分类类号号】【文文献献标标识识码码】【文文章章编编号号】()基金项目:年广东理工学院大学生创新创业训练计划项目:电子元件故障异常温度监测器()作者简介:覃昇学()广东云浮本科研究方向:电气工程及其自动化 引言温度的检测与控制是工业生产中自动执行控制系统的重要任务之一绝大多数故障的原因是因为电路板从生产区开始出现的漏焊、假焊、虚焊以及长时间不规范操作导致电路板损害、温度过高、线路熔断短路等情况 在维修过程中往往要依靠万用表以及红外检测仪等工具结合实际的功能进行维修检测定位故障点位而故障点位有以下几个问题:因短路引起的发热或短路引起的不工作以及接触不良引起的电压不稳定或低于额定工作值这些在电路板温度检测系统中都会以异常温度的形式对外表现 在生产过程中机器损坏时每一秒都要承受相应的经济损失所以工业上对机器检测与维护的高效性、精确性、智能化要求逐渐升高 由此看来温度的最终检测和控制在工业上是相当重要的 因此在生产中温度的监测与调控十分关键可削减维修次数和维修用度实现确切维修和即时监测该装置能够给机器维修和维护减少寻找故障发热点的时间和步骤通过长时间的观察分析得出损害原因方便机械设计者对机器进行改进减少该类问题的发生强化机器的稳定性保证生产的有序进行 系统总体设计以 为基础研制了一种以 为核心的测温设备其整体结构见图 主体结构为 最少体系包含显示电路、卡、报警电路、独立按键、步进电机驱动电路、继电器 本系统中主要的控制元件是 它的成本低并且具有极好的性能 方便嵌入到任何产品功能强大支持(/)协议支持 操作系统 的连接方式有、模式并且支持 编程开发更简单 温度传感器采用模数温度传感器 显示用电器采用 液晶高清显示器 报警检测电路采用低电平、一个 指示灯结构设计逐步实现检测报警 独立式多媒体按键用来设置当前实测时间(年、月、日、时、分、秒)和设定不同时间段温度上升报警的上下限阈值 当实测环境温度值大于设定时间段的温度上限值时系统实现自动判断进入散热运作模式步进驱动电动机运转顺畅带动散热装置具体工作而且输出信号响、指示灯点亮数据全面上传若低于设定时间段的温度下限值智能系统自动停止进入加热运作模式交流接触器控制加热新设备工作从而高电平响、指示灯点亮综合数据上传 若当前温度处于设定时间段的温度上下限阈值之间时关闭散热装置、加热设备及报警电路更容 易使温度控 制在设定的 范围内图 总体设计框图 系统硬件设计 温度传感器电路设计温度传感器主要是用来检测与采集温度数据的元件本装置主要采用模数温度传感器 如图 所示 是美国 公司生产的带有冷端补偿、线性校正、热电偶断线检测的串行 型热电偶模数转换器它的温度分辨能力为 冷端补偿范围为 电压为 是一个 脚 的组件该组件包括 /变换器、台放大器、冷端校正和基准电压的输出 型温差电位计与、连接通过二级放大器进行放大、过滤使其与晶片内部/变换器对应 实际上 形温差的大小是恒定的 就是通过对温差的测量来获得温度的重要信息 同时热电偶输出的热电信息记录材料 年 月 第 卷第 期势只与工作端(一般称为热端)和参考端(一般称作冷端)的日温差有关因为当换热(即 所在的居住环境)的自然温度变化时 是经过内置的冷端补偿的电路来同步实现冷端补偿的 该传感器可以将变化的温度信号转换为相应的电平上的信号显示出来有了这些电压信号系统的信号和热电偶的输出热电势便能得知测量端的正常外界温度值图 温度传感器电路图 显示器电路设计显示器主要是用于显示出温度数据的数值而且还可以显示出实时时间(年、月、日、时、分、秒)和设定不同时间段的温度阈值 本装置主要采用 液晶显示器如图 所示 是一款带控制器的用于 点阵图形 显 示 系 统 的 单 片 /驱 动 器 液晶显示屏中包括了 个(列)和 个(行)采用了一个反差操作器、一个显示()以及一个振荡器来降低外部器件的数目和功率消耗 该芯片有 级亮度控制 常规数据或命令由通用微控制器通过硬件设计选择的/系通用并行控制接口、接口或串行外围接口发送 该芯片适用于许多小型便携式应用如手机副显示屏、播放器和计算器等 本身支持多种总线驱动方式包括 以及并口等通过芯片的相应 口拉低拉升来选择哪一种 接口本例中基本模块通过电阻将相应/口配置固化后使用了 接口连接使用 接口时 允许有最多两个 位的 地址进而通过相应的/口拉低拉升来切换一般默认是 在屏幕模块的背面都能看到一个 地址切换模式提示需要改变模块 地址时只需要把提示区域的电阻取出来手工焊接到另外一端即可 要提醒的是板上的 是加上了第零位读写位后的数值范围即 调节温度程序设计 整体的多种功能都在主程序的调用中实现进入主程序要先进行系统的 连接操作 连接操作的细节是选择 并等待其与 进行相连然后对其进行初始化操作初始化其 与温度传感器并且要分配好存储器开发资源实现更好的简单编程和调用 本设计方式对温度的采集可实现无线采集 无线采集室温后被无线发送模块觉查并将数据发送给无线接收模块最后需要将温度值在 液晶显示器上公开显示 本地所测温度值与装置实体按键设置的报警温度值都将在手机 与网页上进行展示 若 感应的实际温度超出满量程就会在网页上显示出来并启动报警部分指定程序随之开关电路便会报警最后会在调试中发现不足并及时完善图 时钟芯片电路 程序头文件程序设计对程序进行头文件设定保存及声明其程序链接其应用程序及其函数库防止其程序错乱 将其模块管脚的接口连接到装配检索引脚定义其对应引脚的新模块并定义其对应的 程序 程序如下:/模块上的 口连接到 /模块上的 口连接到 /模块上的 口连接到 连接 程序设计进行 连接等待 释放信号搜索其附近 地址连接其 另一方面也能寻找其对应的 地址进行直接连接 程序如下:().().().()/等待连接 (.()!)().(.).().(:)/连接的 地址.(.().(:)/连接的 地址.(.().(:)/连接的 地址.(.()()温度获取以及 调节温度设计获取 的温度数据将获取的温度数据通过 发送到电脑或服务器上定义其温度将数据类型由 转为 型然后获取 传回来的数值将 数据转换为 型的数据将数值进行处理放入到 调节温度()()/()/函数()()/摄氏度.(:)/.().()/()/信息记录材料 年 月 第 卷第 期(.)/数据类型转换 转为 类型(:/.:/?)/电脑 的地址 ().().().()().()(.().()系统运行温度控制检测装置见图 在完成实物图片焊接后将编写的每个程序写入 芯片中完成实物系统调试 测量的温度出现异常室温值报警喇叭就会报警、指示灯会发光 当启动该装置后装置中的温度传感器将其数据传输到 当中同时存储其数据到 存储卡中实现一个循环流程 图 是温度检测记录数据曲线图问题与改进主要表现在以下 个方面:()检测电子元件所用的温度监测器在市面上大多使用红外热成像仪但是红外热成像仪无法直接安装在机器内部对于检测电子元件故障检测来说十分不便()传统温度检测类机器没有与网络连接也没有与之相匹配的大数据分析该项目会弥补在机械温度异常检测中大数据的空缺()异常的电子元件往往会造成电路短路强大的电 流通过多个元器件造成多个元器件损害如何在短路后第一时间隔离短路电子元件的检测或保护系统是需要探究的特别是该系统与保护电路之间的互相扶持以及系统对异常电子元件的监控与上传图 温度控制检测装置图 温度检测记录数据曲线 结语目前我国温度控制检测系统还处于发展阶段如何准确地检测以及控制温度的变化是我们应该着重思考以及探索的问题高精度、低成本的温度控制检测系统对于我国工业发展是一个强有力的提升 基于 的温度检测系统实现了低成本与实时反馈数据等功能在一些小型工业检测温度上可以大大降低其检测时间以及成本【参考文献】徐兰.基于单片机的智能温度检测控制系统设计.电子测试():.吴加凤 朱艳 吴婷 等.基于单片机的多路温度检测系统的设计.大众标准化():.(上接第 页)内容进行了研究和分析介绍了虚拟化技术和云计算的概念并阐述了它们在当今信息化时代中的重要性和必要性 同时详细地介绍了虚拟化技术在云计算中的应用在云计算平台架构方面提出了一种基于虚拟化的设计方案该方案可以有效地提高资源利用率和服务质量以更好地应对未来的发展变化【参考文献】冷海涛 马思思.虚拟化技术在云计算中的应用及平台架构探索.中国管理信息化 ():.贾焰宇.虚拟化与云计算技术在企业信息化中的应用.中国高新科技():.王小军 朱祎.虚拟化技术在云计算数据中心中的应用研究.电脑知识与技术 ():.杨鹏川.网络虚拟化技术在云计算中的应用.科技风():.于兆鑫.计算机信息技术中虚拟化技术的运用.信息记录材料 ():.