消毒柜微电脑控制器 通信工程 专业
课程设计题单
班级 098204117 学生 黄文强
课程名称 专业课程设计
课 题 消毒柜微电脑控制器
设计要求 设置三个功能键:消毒、保温、停止
按消毒键,接通加热继电器加热,当测到125 ℃时,停止加热; 按保温键,在50℃以下接
通加热器,到70℃关闭,一直持续工作,
按停止键,则停止工作 课 题 发 给 日 期 2012.6.04 课程设计完成日期 2012.6.21 指 导 教 师
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消毒柜微电脑控制器 摘要
计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
在现实生活中,随着科技的进步,人们的健康观念逐渐增强,卫生意识越来越浓,对于食品的消毒要求有所提高。本文的消毒柜控制系统就是为了人们日常生活中的餐具消毒而设计的,采用微电脑控制技术,精确地控制消毒柜内的温度和加热时间,很大程度上改善了人们的饮食卫生,提高了人们的生活水平。
本设计采用DS18B20温度传感器采集实时温度,通过DQ口送51单片机系统,实现模拟温度值的采集、转化、输出数字值,然后51单片机对采集的数据处理后送液晶显示电路,实时动态地显示当前的温度及倒计时时间。对温度的控制主要由单片机内部三种中断方式来控制启动和停止。消毒柜主要通过加热到一个指定温度,对餐具等卫生洁具进行高温消毒,消毒柜将高温控制在一个指定的范围内,并维持一定时间,杀灭细菌,极大地增强了人们的饮食卫生,大大降低了疾病的交叉传染,为提高人们的身体健康起了重要的作用。
关键词:单片机 单门 消毒板
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消毒柜微电脑控制器 目 录
第一章 前言 ...................................................... 3
1.1 课题的背景和意义 .................................................................................................... 3 第二章 系统的组成及工作原理 ........................................ 4
2.1 系统设计要求 .............................................................................................................. 4 2.2 系统组成框图和工作原理 .......................................................................................... 4 第三章 硬件电路设计 ..................................................... 6
3.1 方案比较与确定 .......................................................................................................... 6 3.2 单片机最小系统设计 .................................................................................................. 7 3.3 温度转换与放大电路 .................................................................................................. 8 3.4数模转换电路和温度控制电路 ..................................................................................... 16 3.5 显示模块和键盘控制电路 ........................................................................................ 18 第四章 系统软件设计 .............................................. 21
4.1 程序设计思想 ............................................................................................................ 21
4.1.1 主程序设计 ................................................. 21 4.1.2 消毒、保温和停止程序 ....................................... 23 4.1.3 温度采样及模数转换子程序 ................................... 25 4.1.4 8255处理子程序 ............................................. 27 4.1.5 键盘处理子程序 ............................................. 28
第五章 调试与结果分析 ............................................ 30
5.1 硬件调试和软件调试 ................................................................................................ 30 5.2 调试结果 .................................................................................................................... 31 第六章 总结 ..................................................... 32 参考文献 ......................................................... 35
附录一: 电路原理图 ................................................................................................................. 33 附录二: 源程序 ........................................................................................................................ 35
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消毒柜微电脑控制器 第一章 概述
1.1 课题的背景和意义
随着科技的进步,社会的发展,测温控温仪器的广泛应用,智能控温已经成为当今控制系统的主要方向,特别近年来温度控制系统已经应用在人们生活的各个方面,但温度控制却是一个一直未开发的领域,却是与人们息息相关的。
而该设计是设计一个消毒柜,其实就是设计一个智能的温度控制系统,消毒柜主要通过加热到一个指定温度,对卫生洁具进行高温消毒,消毒柜就是把高温控制在一个指定的范围内,维持一定时间,杀灭细菌,极大的增强了人们的饮食卫生,大大降低了疾病的传染,为提高人们的健康起了重要的作用。
本文主要研究基于89C51单片机控制的消毒框系统,设计中前端温度采集电路采用的是铂热电阻PT-100为基础的电桥电路,然后经过放大电路,将采集的数据送单片机处理并在7279模块中显示出来。
本设计是最适合老百姓的,有良好的人机对话界面,有简单的按键操作,动态可调的工作参数,都是十分人性化的。相对于其他的那些消毒柜,本设计很容易实现,成本低,一切按照工业设计的流程进行的,对于工业生产有很大的意义。
本设计使用的是单片机智能控制,高效并安全地实现温度的精确控制,相比起来有更大的优势。而且本设计还提供了为了让系统稳定可靠工作的外围电路,比如上电复位与系统复位相结合等,它为整个消毒柜系统的正常工作提供了有力的保证。
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消毒柜微电脑控制器 第二章 系统的组成及工作原理
2.1 系统设计要求[2]
A. 设置三个功能键:消毒、保温、停止;
B. 按下消毒键,加热装置进行加热,当温度达到125度时,停止加热,其加热的时间可通过键盘设定;
C. 按下保温键,在50度以下接通加热器,达到70度关闭,一直持续工作,其加热的时间可通过键盘设定;
D. 按下停止键,就停止工作;
2.2 系统组成框图和系统工作原理[3]
AD590 电压放大 A/D 数码显示 功能键盘 单片机加热装置
图2.2-1 系统组成框图
本次设计采用铂热电阻PT-100温度传感器实现从温度到电阻值的转换,PT-100的温度每上升1度,其阻值就增大0.38欧姆,电桥将PT-100电阻值的变化转换成电压变化、再经集成运放TL084放大成0-5V的电压(值不会超过5Ⅴ),然后经ADC0809转换成8位数字的信号送89C51单片机系统, 89C51单片机对所采集的数据经滤波、变换等处理后送入7279显示模块中进行显示,从而完成对温度的采集。89C51单片机再对键盘的扫描结果和即时温度值的处理,实现对温度的控制,系统设计了加热,保温,停止三键,按下加热功能键时,单片机控制加热器,开始进行加热,当温度到达125度时停止加热,按下保温键时,温度小于50度,加热器开始加热,温度超过70度,
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