專利名稱：一種電子式全自動糖化儀的控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測量儀器技術領域，具體涉及一種電子式全自動糖化儀的控制器。
背景技術：
糖化儀測量是啤酒和麥芽生產過程中的一個重要環節，通過對糖化度的測量，可以有效地了解麥芽及其輔助的糖化力、糖化時間以及浸出物，從而可以準確地確定釀造過程的控制參數。糖化儀是糖化度測量的核心設備，測量糖化度時，由糖化儀控制被測物的溫度、恒溫時間、升溫速度以及糖化時間，這些參數直接影響糖化 度測量的準確性和精度。目前，糖化儀在溫度和恒速升溫控制時，其指標不能達到理想的測量要求。
發明內容針對目前糖化儀控制器存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種電子式全自動糖化儀的控制器。為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案一種用于電子式全自動糖化儀的控制器，其特征在于，至少包括有一個微控制器，在微控制器上連接有溫度傳感器、小型鍵盤、彩色液晶顯示器、蜂鳴器、液位傳感器、電磁水閥以及兩個固態繼電器，其中一個固態繼電器連接加熱器，另一個固態繼電器連接攪拌電機。本實用新型的其他特點是所述的小型鍵盤為電阻式按鍵。所述的微控制器上還連接有LED指示燈。本實用新型的電子式全自動糖化儀的控制器，主要用于控制糖化儀水槽溫度、力口熱器、攪拌電機及糖化過程，實現4種模式的糖化過程。同時，可以實現任意設定水槽溫度和恒溫時間；糖化過程全程自動監控，參數以數字動態曲線形式實現顯示；溫度控制誤差在±0. 2V ;糖化儀控制器功耗低于51具體體現如下特點I、采用了高性能微控制器為核心，實現溫度數據采集處理、溫度控制、鍵盤管理、數據顯示、報警處理和傳感器參數補償等。2、用彩色液晶模塊實現顯示溫度及其曲線。3、PWM溫度控制通過調節占空比來實現溫度控制。4、水槽的恒速升溫是通過本次的測量值和設定溫度值的增量不變，實現期望的溫升速度。5、采用電阻式按鍵構成小型鍵盤，使操作鍵盤與控制器之間連接簡單，按鍵個數擴充不受控制器硬件的限制。
圖I是糖化儀溫度控制器原理圖；圖2小型鍵盤電路圖；圖3為糖化儀控制器的控制軟件框圖；圖4PWM溫度控制原理；圖5恒速升溫控制原理。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖I，本實施例給出一種電子式全自動糖化儀的控制器，至少包括有一個微控制器，在微控制器上連接有溫度傳感器、小型鍵盤、彩色液晶顯示器、蜂鳴器、液位傳感器、電磁水閥以及兩個固態繼電器，其中一個固態繼電器連接加熱器，另一個固態繼電器連接攪拌電機。該電子式全自動糖化儀的控制器，主要用于控制糖化儀水槽溫度、加熱器、攪拌電機及糖化過程，實現4種模式的糖化過程。彩色液晶顯示器為TFT型，彩色液晶顯示器用于顯示溫度測量值、水槽實時溫度值及溫度曲線、工作模式選擇、糖化時間及故障提示等；小型操作鍵盤用于選擇工作模式，設定溫度以及補償參數，加熱器和攪拌采用固態繼電器控制；溫度測量采用智能傳感器，智能溫度傳感器檢測水槽溫度，同時把溫度轉換成微控制器所需的電壓范圍，同時設置蜂鳴器和實現聲報警。控制器軟件可實現工作模式選擇、溫度傳感器補償、恒溫控制、恒速升溫控制、糖化時間的控制以及液晶顯示參數和曲線顯示。采用PWM(脈沖寬度調制)溫度控制算法和恒速升溫算法，保證糖化溫度控制的準確性和精度。小型鍵盤為電阻式按鍵，根據按鍵按下后接入電阻的分壓識別按鍵。顯示采用彩色液晶顯示模塊，溫度值顯示采用數值和曲線2種形式。PWM溫度控制方法是根據偏差的大小，采用不同的控制策略調節PWM從而改變加熱狀態實現恒溫控制。恒速升溫控制算法是當控制恒速升溫時，計算控制量只需初始采樣值、以及本次的溫度采樣值。在每個控制周期中，控制器測量水槽溫度，計算偏差，以此確定本控制周期中加熱時間和空閑時間的占空比，從而來實現加熱器工作狀態的修正。圖I中，MCU為高性能微控制器，具有8路A/D轉換通道，4個定時器/計數器，16KB字節的程序存儲器，MCU輸出具有強推挽輸出功能，顯示模塊為TFT彩色液晶文本圖形顯示模塊，像素為480X272。數據總線通過MCU的PO與其相連，另外控制信號，RS、R/W、CS1> @等分別與微控制器的P2. 1、P2. 2、P2. 3和P2.4相連。智能溫度傳感器輸出由Pl. O接入MCU。電阻式鍵盤輸出由Pl. I接入MCU，以進行A/D轉換，通過轉換值識別按鍵。Pl. 3用于輸出控制固態繼電器斷開與接通，實現對加熱器輸出功率的調節，進而實現對水槽的溫度控制。P3. 4用于輸出、控制攪拌電機，以實現水槽溫度的均衡和一致性。P2. 5用于蜂鳴器驅動，用于報警。[0035]P2. 6、P2. 7用于驅動LED指示燈，用于工作狀態提示。糖化儀控制器工作時，需要提供5V直流電源，另外需要+12V和-12V直流電源用于傳感器轉換電路。小型鍵盤電路如圖2所示，當SO閉合時，Pl. I輸入電壓為—x5= 56 x5^0.53F ;當 SI 閉合時，Pl. I 輸入電壓為
權利要求1.一種電子式全自動糖化儀的控制器，其特征在于，至少包括有一個微控制器，在微控制器上連接有溫度傳感器、小型鍵盤、彩色液晶顯示器、蜂鳴器、液位傳感器、電磁水閥以及兩個固態繼電器，其中一個固態繼電器連接加熱器，另一個固態繼電器連接攪拌電機。
2.如權利要求I所述的電子式全自動糖化儀的控制器，其特征在于，所述的小型鍵盤為電阻式按鍵。
3.如權利要求I所述的電子式全自動糖化儀的控制器，其特征在于，所述的微控制器上還連接有LED指示燈。
專利摘要本實用新型公開了一種電子式全自動糖化儀的控制器，包括有一個微控制器，在微控制器上連接有溫度傳感器、小型鍵盤、彩色液晶顯示器、蜂鳴器、液位傳感器、電磁水閥以及兩個固態繼電器，其中一個固態繼電器連接加熱器，另一個固態繼電器連接攪拌電機。主要用于控制糖化儀水槽溫度、加熱器、攪拌電機及糖化過程，可以實現4種模式的糖化過程。同時，可以實現任意設定水槽溫度和恒溫時間；糖化過程全程自動監控，參數以數字動態曲線形式實現顯示；溫度控制誤差在±0.2℃；糖化儀控制器功耗低于5W。
文檔編號G05D27/02GK202433795SQ201120567660
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者代杰, 廖純萌, 李磊, 段晨東, 王小波, 秦剛, 薛小慶, 郝飛虎, 顧劍波 申請人:長安大學