基于arm的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的靜電紡絲實驗裝置基本上通過在紡絲注射泵針頭加上幾千伏正極的高壓電，在收集端連上負極，通過注射泵的注射，流體材料就會在強大的電場力的作用下從注射泵的噴頭噴出并形成所需要的納米纖維，使用不同噴頭內(nèi)徑和組合形式所形成的納米纖維直徑各不相同，納米纖維最終通過收集系統(tǒng)收集起來，實現(xiàn)納米纖維材料的制取。就市場上常見的研宄生產(chǎn)的靜電紡絲制納米纖維裝置而言，不同的廠商只在裝置結(jié)構(gòu)、控制方式方面具有微小差異，而對于納米纖維制作要求較高的用戶而言，紡絲環(huán)境的數(shù)據(jù)采集與控制還存在較大的問題，使得整個制作納米纖維制作過程受環(huán)境影響較大，為靜電紡絲法制作納米纖維的發(fā)展設(shè)置了壁皇，大大降低了納米纖維研宄的普及程度。
[0003]傳統(tǒng)的靜電紡絲實驗裝置，由于受到濕度、溫度等因素的影響，其紡絲的效果不能夠達到穩(wěn)定、可靠的指標，常會出現(xiàn)滴液滴或者堵針頭等現(xiàn)象，且實驗可重復性較差。同時現(xiàn)有的靜電紡絲實驗裝置對紡絲過程中的環(huán)境參數(shù)沒有詳細記錄，造成數(shù)據(jù)備份不足的問題，且傳統(tǒng)的滾筒式靜電紡絲裝置，其滾筒轉(zhuǎn)速對不同的使用材料沒有區(qū)分導致了控制精度不足的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)對紡絲環(huán)境的溫度和濕度以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速進行實時采集與調(diào)整的功能。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:一種基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，包括溫濕度檢測模塊、控制模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊、滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊，所述的控制模塊分別與溫濕度檢測模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊相連接。
[0006]作為技術(shù)方案的補充:
[0007]所述的溫濕度檢測模塊為用于采集紡絲環(huán)境的溫度和濕度的溫度傳感器和濕度傳感器；
[0008]所述的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊為用于采集滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的編碼器或?qū)ι涫絺鞲衅鳎?br>[0009]所述的控制模塊為用于接收溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信號以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信號，且分別將接收的紡絲環(huán)境的溫度、濕度和滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的采集值與控制模塊存儲的紡絲環(huán)境的溫度、濕度和滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的預定值求差值，輸出溫濕度調(diào)節(jié)信號與轉(zhuǎn)速控制信號以消除該差值的微處理器；
[0010]所述的溫濕度調(diào)節(jié)模塊為用于接收控制模塊輸出的溫濕度調(diào)節(jié)信號，且使用該信號控制溫濕度控制繼電器的開關(guān)，以調(diào)節(jié)紡絲環(huán)境的溫度和濕度的溫濕度控制繼電器電路；
[0011]所述的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊為用于接收控制模塊輸出的轉(zhuǎn)速控制信號，且使用該信號驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)速控制電機，并調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的驅(qū)動器。
[0012]作為技術(shù)方案的進一步補充，所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)還包括與控制模塊連接，用于顯示溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信息及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信息的顯示模塊。
[0013]作為技術(shù)方案的進一步補充，所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)還包括與控制模塊連接，用于手動修改控制模塊存儲的紡絲環(huán)境的溫度和濕度的預定值及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的預定值的按鍵模塊。
[0014]作為技術(shù)方案的進一步補充，所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)還包括與控制模塊連接，用于存儲溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信息以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信息的存儲模塊。
[0015]作為技術(shù)方案的進一步補充，所述的控制模塊選用STM32F103ZET6微處理器芯片，筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊選用TB6560控制芯片，顯示模塊選用IXD顯示器，溫濕度檢測模塊選用DHTll傳感器。
[0016]有益效果:本實用新型實現(xiàn)了對紡絲環(huán)境的溫度和濕度以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速進行實時采集與調(diào)整的功能，且還具有數(shù)據(jù)采集過程穩(wěn)定、顯示與外擴資源豐富、操作簡單的特點，實驗可重復性較佳，還可同時對紡絲過程中的環(huán)境參數(shù)進行詳細記錄。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0018]為了進一步闡述本發(fā)明創(chuàng)造，下面結(jié)合附圖及具體實施方案對本實用新型進一步說明。
[0019]如圖1所示，一種基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，包括溫濕度檢測模塊、控制模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊、滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊，所述的控制模塊分別與溫濕度檢測模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊相連接。
[0020]所述的溫濕度檢測模塊為用于采集紡絲環(huán)境的溫度和濕度的溫度傳感器和濕度傳感器；
[0021]所述的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊為用于采集滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的編碼器或?qū)ι涫絺鞲衅鳎?br>[0022]所述的控制模塊為用于接收溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信號以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信號，且分別將接收的紡絲環(huán)境的溫度、濕度和滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的采集值與控制模塊存儲的紡絲環(huán)境的溫度、濕度和滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的預定值求差值，輸出溫濕度調(diào)節(jié)信號與轉(zhuǎn)速控制信號以消除該差值的微處理器；
[0023]所述的溫濕度調(diào)節(jié)模塊為用于接收控制模塊輸出的溫濕度調(diào)節(jié)信號，且使用該信號控制溫濕度控制繼電器的開關(guān)，以調(diào)節(jié)紡絲環(huán)境的溫度和濕度的溫濕度控制繼電器電路；
[0024]所述的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊為用于接收控制模塊輸出的轉(zhuǎn)速控制信號，且使用該信號驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)速控制電機，并調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的驅(qū)動器。
[0025]本實施例還包括與控制模塊連接，用于顯示溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信息及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信息的顯示模塊。
[0026]本實施例還包括與控制模塊連接，用于手動修改控制模塊存儲的紡絲環(huán)境的溫度和濕度的預定值及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的預定值的按鍵模塊。
[0027]本實施例還包括與控制模塊連接，用于存儲溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信息以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信息的存儲t吳塊。
[0028]本實施例中的控制模塊選用STM32F103ZET6微處理器芯片，筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊選用TB6560控制芯片，顯示模塊選用IXD顯示器，溫濕度檢測模塊選用DHTll傳感器。
[0029]本實用新型的保護范圍并不僅限于本實用新型所示的實施方式，以上所述的本實用新型實施方式只是較佳的實施方式，對于任何熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特征在于:包括溫濕度檢測模塊、控制模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊、滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊，所述的控制模塊分別與溫濕度檢測模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊相連接。2.如權(quán)利要求1所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的溫濕度檢測模塊為用于采集紡絲環(huán)境的溫度和濕度的溫度傳感器和濕度傳感器; 所述的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊為用于采集滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的編碼器或?qū)ι涫絺鞲衅鳎?所述的控制模塊為用于接收溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信號以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信號，且分別將接收的紡絲環(huán)境的溫度、濕度和滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的采集值與控制模塊存儲的紡絲環(huán)境的溫度、濕度和滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的預定值求差值，輸出溫濕度調(diào)節(jié)信號與轉(zhuǎn)速控制信號以消除該差值的微處理器； 所述的溫濕度調(diào)節(jié)模塊為用于接收控制模塊輸出的溫濕度調(diào)節(jié)信號，且使用該信號控制溫濕度控制繼電器的開關(guān)，以調(diào)節(jié)紡絲環(huán)境的溫度和濕度的溫濕度控制繼電器電路； 所述的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊為用于接收控制模塊輸出的轉(zhuǎn)速控制信號，且使用該信號驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)速控制電機，并調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的驅(qū)動器。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括與控制模塊連接，用于顯示溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信息及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信息的顯示模塊。4.如權(quán)利要求3所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括與控制模塊連接，用于手動修改控制模塊存儲的紡絲環(huán)境的溫度和濕度的預定值及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速的預定值的按鍵模塊。5.如權(quán)利要求4所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括與控制模塊連接，用于存儲溫濕度檢測模塊采集的紡絲環(huán)境的溫度和濕度信息以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊采集的滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速信息的存儲模塊。6.如權(quán)利要求5所述的基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特征在于:控制模塊選用STM32F103ZET6微處理器芯片，筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊選用TB6560控制芯片，顯示模塊選用IXD顯示器，溫濕度檢測模塊選用DHTll傳感器。
【專利摘要】一種基于ARM的滾筒式靜電紡絲實驗裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，屬于自動控制領(lǐng)域，用以解決現(xiàn)有的滾筒式靜電紡絲實驗裝置無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)自采集與自控制的問題，其技術(shù)要點是：包括溫濕度檢測模塊、控制模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊、滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速采集模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊，所述的控制模塊分別與溫濕度檢測模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的驅(qū)動模塊相連接，技術(shù)效果是：實現(xiàn)了對紡絲環(huán)境的溫度和濕度以及滾筒轉(zhuǎn)速控制電機的轉(zhuǎn)速進行實時采集與調(diào)整的功能。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN204644516
【申請?zhí)枴緾N201520351327
【發(fā)明人】楊庭榮, 孫炎輝, 丁紀峰, 吳寶春
【申請人】大連民族學院
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月27日