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恒温摇床广泛应用嵌入式TCP/IP技术

    恒温摇床集恒温培养箱与振荡器于一体,功能全面,操作简单。为保证实时监控转速、温度等参数,仪器广泛应用嵌入式TCP/IP技术,使得恒温摇床的实时远程监控成为可能,无需耗费人力进行现场勘查。
    在主机端访问由嵌入式ARM芯片LPC2368为主控的从机,然后在主机显示出由LPC2368控制下的恒温摇床的速度和温度等实时数据。具体过程是:
    (1) 先对底层进行初始化,包括对LPC2368主控芯片上的局域网控制器配置端口和对DP83848的物理层的设备、读写状态寄存器、MAC配置和控制寄存器、接收和发送端描述符寄存器、局域网地址寄存器以及指定DP83848工作模式具体是10 Mb/s还是100 Mb/s;              
    (2) 然后进行定时编程,处理网络、TCP/IP堆栈和用户事件;
    
(3) 再设置监听TCP通信的端口,进行端口连接,服务器则被动打开等待呼叫,之后就可以确定是否接收数据包然后进行帧处理等;


(UPC-200B)

 
    (4) 最后实现动态的HTTP服务器,等到被连接之后才发送1个HTTP的帧头,存储HTML代码,这里的HTML代码存放在自定义的一个数组当中,该数组包括温度和速度等实时数据,只要在应用层程序中调用该数组,就可以访问到实时数据,并把得到的实时数据显示到网页页面上,以此实现对恒温摇床的远程监控。
    转速模块实现转速调节功能。在运行状态下设置速度值,再通过DA输出改变可控硅的导通角进行电机速度的调节。运行状态又分为A、B、C、D四段运行:
    (1) 首先是按照A段设置的转速参数运行,当A段运行时间结束就调入B段参数,B段开始运行;
    (2) 当B段运行时间结束时就调入C段参数,C段就开始运行;
    (3) 同理,C段运行时间结束时调入D段参数,从而开始D段参数的运行;
    (4) 当D段运行时间结束时,就设置待机状态。
    在恒温摇床运行状态下,当速度达到稳定状态时,判断转速是否超出设置速度±5转且超时大于2 min,选择是否进入超欠速转速处理动作的执行;否则就退出超欠速程序,继续进行转速控制调整。 

(UP-1102)

 
    温度模块实现温度控制及超温、欠温温度调整功能。首先是在运行的状态下设置温度参数值,然后由A/D转换来采集振荡器箱体内部环境温度,按照箱内温度和设置温度的偏差,再根据PID温度控制的算法[6]进行分区域控制。
    该恒温摇床划分了3个区间进行处理:
    (1) 当设置温度处于(箱内温度-4℃)箱内温度区间时,控制打开制冷风扇和加热时间;
    (2) 当设置温度低于箱内温度4℃区间时,制冷常开,控制加热时间;
    (3) 当设置温度大于箱内温度区间时,制冷不开,控制加热时间,直到把温度调整在误差范围之内为止。如果仪器进入稳定工作状态,但箱内温度超出设置值的正负4℃且时间大于5 min时,就执行超温处理动作;否则,退出超欠温程序,继续进行温度控制。
    软件、硬件的结合实现了恒温摇床的速度、温度远程调控,节约了人力提高了效率。

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