【2025.03.31获奖项目】智能微波热解仪

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【开源】智能微波热解仪

一、项目背景

微波热解仪是一种用于实验室样品前处理的精密设备，主要用于通过高温高压的微波加热方式快速热解有机或无机样品,它的应用场景多用于如下三种:

1.样品前处理

• 将固体或复杂样品转化为液体形态，便于后续的色谱分析（如ICP-MS、AAS、HPLC等）。
• 适用于重金属检测、元素分析、污染物等研究
  
  

2.加速化学反应

• 微波直接作用于极性分子（典型的就是水），通过分子摩擦产生热量，显著加快热解速度（传统方法需数小时，微波热解仅需几分钟到半小时）,效率非常的高
  
  

3.处理难溶物质

• 可热解高温难熔材料（如合金）或顽固有机物（如塑料）,这要是用传统的方式那是非常麻烦的,还得先做碎化处理
  
  

那我们现在来定位到微波热解仪本身,它的核心模块由如下几个部分构成:

    1.T5L主控制器+7寸1024*600的RGB触摸显示屏

    2.高温高压产生模块

    3.控温模块,实时监测并调节温度和压力，避免容器过压爆炸

    4.多工位并行处理模块

    5.分段式程设,预设热解方法（梯度升温、分段控压），适配不同样品类型,方法一旦创建,可以永久反复调用

    6.旋转机构等硬件

二、GUI设计

1.所有图片素材如下:

2.仪器上电后,将首先进入系统加载界面,在这里仪器做一些基本的初始化,使仪器处于就绪状态

3.加载完成后,将进入多用户,多角色选择界面,主要是分为了管理员(具有所有的权限), 组长, 实验员(只有基本的实验权限)

4.同时主界面上也可以进行网络配置,使用的是ESP8266+Airkiss配网机制

Airkiss配网界面如下:

5.若用户选择的是管理员或者组长,则需要密码验证,同时在此界面下也可以修改密码

6.验证通过后,用户将进入到热解模式选择界面,其中维护功能主要是仪器厂家调试, 数据记录等功能

7.不论是用户选择了高热量模式,还是选择了高功率模式,都将进入其对应的方法创建,调阅界面
高热量的:

高功率的:

8.用户创建了新的方法或者调用了老的已存方法后,将进入其对应的运行界面
高热量的:

高功率的:

9.然后就是前面所说的维护功能了
维护功能也是需要验证后才能进入的,密码和管理员密码一致的

下面这是调试功能

下面是记录调阅

三、代码设计

1. 首先是在管理员验证界面需要做如下的处理,监听功率模块发过来的串口数据包
   
2. void role_win_handler()
   
3. {
   
4.         u16 val;
   
5.       
   
6.         if(!is_wait_respond)
   
7.                 return;
   
8.         if((uart2_rx_len==0x59)&&(uart2_buf[0]==0x82))
   
9.         {
   
10.                 skip_cnt++;
    
11.                 if(skip_cnt==12)
    
12.                 {
    
13.                         skip_cnt = 0;
    
14.                         is_wait_respond = 0;
    
15.                         if(uart2_buf[78]==0)
    
16.                         {
    
17.                                 method_win_init();
    
18.                                 set_win(mode==GTL?3:5);
    
19.                                 val = 0;
    
20.                         }else
    
21.                         {
    
22.                                 val = (mode==GTL?59:60);
    
23.                         }
    
24.                         sys_write_vp(ROLE_WIN_ERR_TIP_VP,(u8*)&val,1);
    
25.                 }
    
26.         }
    
27.       
    
28. }
    
29. 
    
30. 
    
31. 
    
32. 核心的加载对应方法
    
33. 
    
34. void method_win_init()
    
35. {
    
36.         u16 val = 0;
    
37.       
    
38.         sys_write_vp(METHOD_WIN_TIP_VP,(u8*)&val,1);
    
39.         is_method_win = 1;
    
40.         sys_write_vp(METHOD_WIN_NO_VP,(u8*)&cur_method_no,1);
    
41.         method_win_load(cur_method_no);
    
42. 
    
43. }
    
44. 
    
45. 
    
46. 
    
47. void method_win_load(u16 no)
    
48. {
    
49.         u16 addr = METHOD_WIN_STEP_START_VP;
    
50.         u8 i,j;
    
51.       
    
52.         sys_write_vp(METHOD_WIN_TMP_VP,(u8*)&cool_tmp,1);
    
53.         sys_write_vp(METHOD_WIN_TIME_VP,(u8*)&cool_time,1);
    
54.         if(!is_cloud_method)
    
55.         {
    
56.                 METHOD_READ(&cur_method,no);
    
57.         }
    
58.         for(i=0;i<10;i++)
    
59.         {
    
60.                 for(j=0;j<4;j++)
    
61.                 {
    
62.                         sys_write_vp(addr,(u8*)&(cur_method.step[j]),1);
    
63.                         addr += METHOD_WIN_OFFSET;
    
64.                 }
    
65.         }
    
66.       
    
67.         method_win_gray_invalid_step();
    
68. }
    
69. 下面这是读取用户创建的方法参数
    
70. 
    
71. void method_win_read_params()
    
72. {
    
73.         u16 addr = METHOD_WIN_STEP_START_VP;
    
74.         u8 i,j;
    
75.       
    
76.         sys_read_vp(METHOD_WIN_TMP_VP,(u8*)&cool_tmp,1);
    
77.         sys_read_vp(METHOD_WIN_TIME_VP,(u8*)&cool_time,1);
    
78.         for(i=0;i<10;i++)
    
79.         {
    
80.                 for(j=0;j<4;j++)
    
81.                 {
    
82.                         sys_read_vp(addr,(u8*)&(cur_method.step[j]),1);
    
83.                         addr += METHOD_WIN_OFFSET;
    
84.                 }
    
85.                 if(mode==MODE_GTL)
    
86.                 {
    
87.                         cur_method.step[0] = 0;
    
88.                 }
    
89.         }
    
90. }
    
91. 
    
92. 
    
93. //实时监听用户方法界面的参数修改,针对修改项进行红色高亮显示
    
94. 
    
95. void method_win_scan()
    
96. {
    
97.         static u16 old_tip = 0xffff;
    
98.         static u8 input_pos = 0;
    
99.         u16 tip;
    
100.         u8 i;
     
101.       
     
102.         if(is_method_win==0)
     
103.                 return;
     
104.       
     
105.         tip = 0;
     
106.         for(i=0;i<43;i++)//4*10+3=43
     
107.         {
     
108.                 sys_read_vp(METHOD_WIN_LOAD_START_VP+METHOD_WIN_OFFSET*i,(u8*)&tip,1);
     
109.                 if(tip==0xF800)
     
110.                 {
     
111.                         input_pos = i+1;
     
112.                         if(i==0)
     
113.                                 tip = 44;
     
114.                         else if(i==1)
     
115.                                 tip = 41;
     
116.                         else if(i==2)
     
117.                                 tip = 42;
     
118.                         else
     
119.                                 tip = i-2;
     
120.                         break;
     
121.                 }
     
122.         }
     
123.         if(input_pos&&(i==43))
     
124.         {
     
125.                 if(role==ROLE_GENERAL)
     
126.                         method_win_load(cur_method_no);
     
127.                 else
     
128.                 {
     
129.                         method_win_read_params();
     
130.                         method_win_gray_invalid_step();
     
131.                 }
     
132.                 input_pos = 0;
     
133.         }
     
134.         if(old_tip!=tip)
     
135.         {
     
136.                 sys_write_vp(METHOD_WIN_TIP_VP,(u8*)&tip,1);
     
137.                 old_tip = tip;
     
138.         }
     
139.         sys_read_vp(METHOD_WIN_NO_VP,(u8*)&cur_method_no,1);
     
140.         if(old_method_no!=cur_method_no)
     
141.         {
     
142.                 is_cloud_method = 0;
     
143.                 method_win_load(cur_method_no);
     
144.                 old_method_no = cur_method_no;
     
145.         }
     
146.       
     
147. }
     
148. 
     
149. 
     
150. GUI参考:  template.rar (7.02 MB, 下载次数: 2)
     
151. vs代码参考:  vs_wbrjy.rar (33.29 KB, 下载次数: 0)

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视频演示：https://b23.tv/4N54nwK