微波化学是近年来十分活跃的前沿交叉学科,与其配套的微波化学设备,特别是工业化生产设备的开发十分落后,为此我们根据微波化学反应智能型高级设备的要求和实际工业化生产的需要,开发了既适用于大规模化工生产,也适用于实验室科研的常压大功率大容量微波化学镀膜反应装置。该反应装置由菱形微波谐振腔和监控系统两个部分组成。菱形谐振腔的设计保证了微波的均匀辐射。监控系统分为化反器监控子系统和PC机管理软件两个部分。监控子系统负责采集微波磁控管输入功率、腔壁温度、压力,并能控制光纤温度计探头测试反应釜内化学液体的实际温度,并将所采集的数据通过USB传送给PC机管理软件;PC机管理软件对采集的数据处理后,运用PID算法控制微波的输出功率,并能自动记录相关信息;监控子系统根据PC机管理软件的指令通过改变水袋厚度,继而改变了微波功率透过水流到达反应釜的大小,实现了连续调节微波输出功率的目的并降低了设备成本。由于需要测控的目标多,考虑到电路的模块化,本设计将各测控点分布在两块电路板上,利用三个单片机组成了混合型网络多机系统。针对强电磁干扰的工作环境,在USB、SPI通信协议的基础上设计了各自的帧格式和SPI通信控制算法提高了通信的可靠性。利用Proteus ISIS软件的仿真功能,贯穿于硬件电路开发、调试过程中,提高了工作效率、保证了电路设计的正确性。基于LabVIEW强大的控件支持在短时间内完成了PC机管理软件的开发。最后将系统的各模块相结合,进行了调试和性能测试。经试验验证系统运行稳定、微波均匀度好、软件界面友好、操作简单,达到了微波化学反应智能型高级设备的要求,满足了化学工业生产的需要,具有良好的实用价值。