本發(fā)明涉及溫度控制領(lǐng)域，尤其是一種醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器及其控制方法。

背景技術(shù)：

在醫(yī)學(xué)科研及醫(yī)療檢驗方面，對溫度控制有著嚴(yán)格的要求。如藥品試劑的低溫保存、檢測樣本的恒溫要求等都需要嚴(yán)格的溫度控制。如何有效快速的調(diào)節(jié)和恒溫控制具有重要的研究意義。由于醫(yī)用檢測儀器需要的溫度范圍較廣，所以恒溫控制系統(tǒng)的多溫區(qū)和通用便捷性則成為設(shè)計的核心問題。如何有效快速的調(diào)節(jié)和恒溫控制具有重要的研究意義?，F(xiàn)有控制器功能單一無法做到多溫區(qū)和大溫度區(qū)間的溫度調(diào)節(jié)，同時無法做到多組控制器的組合通信實時檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)多溫度和大溫度區(qū)間的溫度調(diào)節(jié)的醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器。

技術(shù)方案：為本發(fā)明提供了一種醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器，包括恒溫控制芯片，多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊，溫度采集模塊，溫度聲光報警模塊，按鍵輸入模塊，溫度顯示模塊和CAN總線通信接口；所述多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊，溫度采集模塊，溫度聲光報警模塊，按鍵輸入模塊，溫度顯示模塊和CAN總線通信接口分別與恒溫控制芯片連接；

其中，所述溫度采集模塊包括多路溫度傳感器，用于采集不同區(qū)域的溫度，并將采集到的溫度傳送給所述恒溫控制芯片，所述恒溫控制芯片根據(jù)接收到的溫度控制多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊工作，所述多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊根據(jù)恒溫控制芯片發(fā)出的指令控制不同的半導(dǎo)體制冷片工作；所述溫度聲光報警模塊用于當(dāng)采集到的溫度高于或者低于設(shè)定的警戒值時進(jìn)行聲光報警；所述按鍵輸入模塊用于設(shè)定溫度；所述溫度顯示模塊用于顯示各個區(qū)域的溫度；所述CAN總線通信接口用于通信連接。

進(jìn)一步，所述恒溫控制芯片為32位ARM微控制芯片，采用的ARM微控制芯片型號為STM32F103CBT6。

進(jìn)一步，多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊包括兩個DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片，所述兩個DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片的輸入端分別與所述恒溫控制芯片連接，所述DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片的輸出端分別與多各半導(dǎo)體制冷片連接。

進(jìn)一步，所述溫度采集模塊包括多個溫度傳感器，所述溫度傳感器采用DS18B20測溫芯片。

本發(fā)明還提供了一種用于上述醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：通過按鍵輸入模塊在恒溫控制芯片中設(shè)定每個區(qū)域的溫度恒定值和警戒值；

步驟2：將溫度采集模塊中的溫度傳感器和半導(dǎo)體制冷片分別設(shè)置在不同的區(qū)域內(nèi)；

步驟3：溫度采集模塊將采集到的溫度輸入到恒溫控制芯片中；恒溫控制芯片根據(jù)設(shè)定和采集到的溫度結(jié)合自適應(yīng)的溫度控制算法控制多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊工作；

步驟4：多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊根據(jù)接收到的恒溫控制芯片的指令控制不同的半導(dǎo)體制冷片工作。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.系統(tǒng)集成度高，高速處理器配合智能的溫度控制算法，結(jié)合多路數(shù)字測溫采集以及多路半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動電路，可以快速、準(zhǔn)確、方便的控制多溫區(qū)的溫度。

2.采用半導(dǎo)體制冷片結(jié)合大功率智能驅(qū)動電路可在較大溫度區(qū)間控制，即可制冷也可加熱，控溫精度高，可四通道單獨(dú)控溫。

3.調(diào)試方便，高速處理器配合智能的溫度控制算法使得用戶只需設(shè)定所需溫度即可，無需其他復(fù)雜參數(shù)的設(shè)定。

4.穩(wěn)定可靠，采用先進(jìn)的集成控制芯片性能優(yōu)異且可靠，配合聲光報警模塊做到溫控萬無一失。

5.通用性強(qiáng)，模塊化設(shè)計可以根據(jù)需求自由組合疊加更大功率的驅(qū)動系統(tǒng)滿足多種環(huán)境的溫度控制需求。

6.易于系統(tǒng)集成，預(yù)留CAN總線通信接口，方便系統(tǒng)的集成以及多系統(tǒng)的聯(lián)合控制及溫度檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中四路3A驅(qū)動電路連接示意圖；

圖3為本發(fā)明中兩路6A驅(qū)動電路連接示意圖；

圖4為本發(fā)明中溫度控制原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器，包括恒溫控制芯片，多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊，溫度采集模塊，溫度聲光報警模塊，按鍵輸入模塊，溫度顯示模塊和CAN總線通信接口；多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊，溫度采集模塊，溫度聲光報警模塊，按鍵輸入模塊，溫度顯示模塊和CAN總線通信接口分別與恒溫控制芯片連接。

其中，恒溫控制芯片采用32位ARM微控制芯片，其型號為STM32F103CBT6。STM32F103CBT6芯片為ARM 32位的Cortex-M3內(nèi)核，其最高工作頻率為72MHz。多路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊包括兩個DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片，DRV8412是具有先進(jìn)保護(hù)系統(tǒng)的高性能全雙橋驅(qū)動器，它的功率級效率達(dá)到97％，工作電壓高達(dá)50V，最大為70V，連續(xù)驅(qū)動電流高達(dá)2路3A或者單路6A，PWM工作頻率高達(dá)500kHz。恒溫控制芯片連接兩個DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片可以實現(xiàn)四路3A的驅(qū)動能力，如圖2所示，每個DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片有四個輸出通道，四路輸出分為兩對正負(fù)輸出端，每個通道都可以單獨(dú)工作，如圖A+,A-即為其中的一路，可以提供3A的驅(qū)動電流。如圖3所示，兩路6A半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動的接線示意圖，一片DRV8412半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動芯片可以提供一路6A大功率驅(qū)動。此時需A+A-短接，B+B-短接，然后A,B兩組輸出構(gòu)成一路6A大功率驅(qū)動輸出。同C,D兩組輸出也可以構(gòu)成一路6A大功率輸出，或者兩路3A驅(qū)動輸出。溫度采集模塊包括多個溫度傳感器，溫度傳感器采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20控溫芯片，DS18B20采用獨(dú)特的單線接口方式，僅需要一條口線能夠?qū)崿F(xiàn)恒溫控制芯片與DS18B20的雙向通訊。測溫范圍－55℃～+125℃，測溫誤差為0.5℃。多個溫度傳感器通過單總線的方式與恒溫控制芯片連接，根據(jù)使用的環(huán)境要求，最多可接16個溫度傳感器，每個區(qū)域設(shè)置4個溫度傳感器，恒溫控制芯片會自動判斷每個區(qū)域所接的溫度傳感器的個數(shù)，智能讀取環(huán)境溫度。

在本實施例中，醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器控制4個區(qū)域的溫度，首先通過按鍵輸入模塊在恒溫控制芯片中設(shè)定每個區(qū)域的溫度恒定值和警戒值；在每個區(qū)域內(nèi)均設(shè)置4個溫度傳感器和一個半導(dǎo)體制冷片；每個溫度傳感器將采集到的溫度傳送給恒溫控制芯片，恒溫控制芯片根據(jù)接收到的溫度控制四路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊工作，四路半導(dǎo)體制冷片的驅(qū)動模塊根據(jù)恒溫控制芯片發(fā)出的指令控制不同區(qū)域的半導(dǎo)體制冷片制冷或者加熱，直到達(dá)到所需的恒溫環(huán)境；當(dāng)采集到的溫度高于或者低于設(shè)定的區(qū)域的警戒值時，溫度聲光報警模塊進(jìn)行聲光報警，其通過蜂鳴器和LED燈實現(xiàn)。溫度顯示模塊用于顯示各個區(qū)域的溫度狀態(tài)，并配合按鍵輸入模塊完成溫度的設(shè)定。CAN總線通信接口用于通信連接，其配合恒溫控制芯片預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，多個醫(yī)用多溫區(qū)恒溫控制器可以通過CAN通信接口相連協(xié)同工作組成更大的溫控系統(tǒng)，計算機(jī)可以通過CAN通信接口對各個區(qū)域的溫度進(jìn)行實時采集，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程的多區(qū)域的溫度監(jiān)控。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。