【正文】 統(tǒng)，由溫度傳感器 DS18B20 對(duì)啤酒發(fā)酵罐溫度進(jìn)行檢測，經(jīng)過調(diào)理電路得到合適的電壓信號(hào)。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) ； 傳感器 ； 溫度檢測 ； 啤酒發(fā)酵 Abstract Summary of the design is mainly targeted to beer fermentation temperature control, AT89S52 microcontroller to control core, on through the design of single chip microputer system of beer fermentation temperature display and control functions. This is a closedloop feedback control system of temperature control system, by detecting temperature sensor DS18B20 temperature on beer fermentation tank, after proper conditioning circuit of voltage signals. Digital analog converter DAC0832 be temperature values, from the deviation of temperature and temperature values are pared. Through the bias signal processing gain control of signals, to adjust the heater on/off, to enable display and control of beer fermentation temperature. This main describes has beer fermentation tank in the temperature control system of work principle and design method, papers main by three part constitute: first part is system overall programme design。 transducer。 傳感器 介 …………………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 課題研究內(nèi)容及方案 ……………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 控制方案的確定 …………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 單片機(jī) AT89S52????????????????? 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 測溫電路設(shè)計(jì)?????????????????? 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 控制電路 ???????????????????? 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 傳感器 DS18B20基本操作子程序 ………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 延時(shí)子程序 …………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。據(jù)統(tǒng)計(jì)，除茶、碳酸飲料和牛奶以外，啤酒與咖啡并列為 2021 年世界人均消費(fèi)量的第4 位，達(dá)到 L23 。 2021 年全球啤酒生產(chǎn)量比 2021年增長了六個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到 1700 億升，增長量 為 10 億升，其中近一半（ 45 億升）是在中國實(shí)現(xiàn)的。鑒于以上原因，提高我國啤酒設(shè)備的自動(dòng)化水平將會(huì)是一個(gè)非常棘手的問題。隨著中國啤酒產(chǎn)業(yè)的集團(tuán)化、規(guī)?；蛧H化進(jìn)程的不斷加快，中國啤酒市場的競爭也越來越激烈了。發(fā)酵罐的形狀一般為圓形錐形，容積較大，大部分 3100m （我國的啤酒發(fā)酵罐容積在 33 500~120 mm ）以上。在發(fā)酵的過程中，溫度在不斷的升高，當(dāng)達(dá)到上限溫度時(shí)，要打開制冷設(shè)備，通過酒精在冷卻管內(nèi)循環(huán)使罐內(nèi)的溫度降下來。下面將分別講述麥取和啤酒制造的工藝流程，其工藝流程如圖 1 和 2 所示。 圖 12 啤酒釀造工藝流程圖 圖 3 能形象地表達(dá)出啤酒制造過程的每一個(gè)步 驟，更能對(duì)啤酒制造整體過程有一個(gè)形象的理解。通過分析單片機(jī)的特點(diǎn)可以看出，單片機(jī)有著微處理器所不具有的功能，它可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這也是單片機(jī)最大的特點(diǎn)。通常認(rèn)為傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換成與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。圓柱錐形發(fā)酵罐既適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵，加工十分方便。 （ 2） 罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制，生產(chǎn)容易控制，發(fā)酵周期縮短染菌機(jī)會(huì)少，啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。通過冷卻控制，可使發(fā)酵液進(jìn)行自然對(duì)流，罐體 越高對(duì)流越強(qiáng)。 （ 8）可采用 CIP 自動(dòng)清洗裝置，清洗方便 。在靜壓差、發(fā)酵液密度差、二氧化碳的釋放作用以及罐上部降溫產(chǎn)生的溫差（ C02~1 ）這些推動(dòng)力的作用下，罐內(nèi)發(fā)酵液生產(chǎn)了強(qiáng)烈的自然對(duì)流，增強(qiáng)了酵母與發(fā)酵液的接觸，促進(jìn)了酵母的代謝，是啤酒發(fā)酵速度大大加快，啤酒發(fā)酵周期顯著縮短。溫度測量的過程就是通過溫度傳感器將被測對(duì)象的溫度值轉(zhuǎn)換成電的或其它形式的信號(hào) ,傳遞給信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)處理轉(zhuǎn)換成溫度值顯示出來。傳統(tǒng)的手動(dòng)控制不僅控制質(zhì)量不穩(wěn)定，而且操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也很大，人力資源浪費(fèi)問題十分嚴(yán)重，為此我們使用以 AT89S52 單片機(jī)為核 心的控制系統(tǒng)來控制啤酒發(fā)酵溫度。通過課題的研究進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)學(xué)習(xí)課程以外的相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。通過這種控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫箱的溫度控制。 2 啤酒發(fā)酵工藝和發(fā)酵罐溫度控制方案 啤酒發(fā)酵工藝 啤酒發(fā)酵是啤酒生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序，啤酒的發(fā)酵過程是否能按照工藝嚴(yán)格執(zhí)行，以及其執(zhí)行的效果，將會(huì)直接決定啤酒的質(zhì)量。 糖化過程一般使用糖化鍋、糊化鍋、過濾槽、煮沸鍋等設(shè)備。雖然這些代謝產(chǎn)物的含量非常低少，但它們對(duì)啤酒的質(zhì)量和口味將會(huì)產(chǎn)生非常大的的影響。 圖 21 啤酒發(fā)酵過程溫度工藝曲線 在上圖中， oa 段為自然升溫段，不需外部控制； ab 段為主發(fā)酵階段，控制溫度一般在 C?12 左右； bc 段為降溫階段，是主發(fā)酵階段和后酵階段的過渡時(shí)期，經(jīng)過此階段后發(fā)酵進(jìn)入后酵階段，在此階段降溫速度一般為 hC/ ? ； cd 段為后酵階段，溫度一般控制在 C?5 左右； de 段為進(jìn)入貯酒階段的過程，降溫速度比較慢，一般為hC/ ? ； ef 段為貯酒階段，也就麥汁發(fā)酵完畢之后啤酒長期貯存的溫度，這個(gè)時(shí)期啤酒溫度一般控制在 C??1 左右。當(dāng)罐內(nèi)發(fā)酵糖度達(dá)到工藝要求之后，便可以降低溫度轉(zhuǎn)入整個(gè)發(fā)酵過程的后酵階段。 經(jīng)過一段時(shí)間的貯酒，整個(gè)發(fā)酵環(huán)節(jié)基本結(jié)束。在啤酒發(fā)酵結(jié)束之后需要對(duì)啤酒進(jìn)行澄清處理，如果用于銷售還需要根據(jù)啤酒的銷售方式對(duì)啤酒進(jìn)行相應(yīng)的包裝。 本控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。根據(jù)以上所述的本系統(tǒng)的控制要求，為了實(shí)現(xiàn)發(fā)酵罐三個(gè)位置的溫度同時(shí)得到監(jiān)控，本設(shè)計(jì)中采用的方法是在一個(gè)采樣周期中循環(huán)檢測三路溫度，并在一控制周期內(nèi)向三路控制通道輸出需要的控制量。采集到的三個(gè)溫度信號(hào)將會(huì)按照設(shè)定好的順序依次向單片機(jī)提供中斷信號(hào)，從而可以把測得的溫度信號(hào)讀入到單片機(jī)內(nèi)部，然后再把預(yù)先設(shè)定好的發(fā)酵過程具體階段的設(shè)定值與實(shí)測值相比較。本系統(tǒng)主要由 AT89S52 單片機(jī)、溫度采集電路、 8155 擴(kuò)展電路、液晶顯示接口、鍵盤接口、報(bào)警電路、 DAC083電壓放大和 V/I 轉(zhuǎn)換等單元組成 。對(duì)數(shù)據(jù)的處理是采用模糊控制和PID 相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定好的程序?qū)Σ蓸拥玫降臏囟冗M(jìn)行信號(hào)調(diào)理后，得到相應(yīng)的偏差和偏差變化，然后通過查詢模糊控制表輸出控制量，經(jīng)過 DAC0832 轉(zhuǎn)換后控制電磁閥的開度，從而控制冷卻水的流量，從而達(dá)到了控制溫度的目的。 在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash， 使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活 、 超有效的解決方案。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止 。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 圖 DS18B20 引腳圖 圖 DS18B20 使用圖 表 1 溫度與溫度字節(jié)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括 1 個(gè)高速暫存 RAM 和 1 個(gè)非易失性的電可擦除 E2RAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。表 1 列出了溫度與溫度字節(jié)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 HD7279A 和微處理器之間采用串行接口，其接口和外圍電路比較簡單，且占用口線少，加之它具有較高的性能價(jià)格比，因此，在微型控制器 、智能儀表、控制面板和家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。 ? 具有段尋址指令，可方便地用來控制獨(dú)立的 LED 數(shù)碼管。通常，該端接 +5V 電源。 ? RC：未接振蕩元件連接端，其中電阻典型值為 ? 電容的典型值為 pF15 。 KEY 為按鍵信 號(hào)輸出端，該端在無鍵按下時(shí)為高電平；而在有鍵按下時(shí)變?yōu)榈碗娖剑⒁恢北３值桨存I釋放為止。 圖 溫度檢測接口電路 DS18B20 與單片機(jī)的接口非常簡單，可以采用寄生電源供電方式， 口接數(shù)據(jù)總線，為了保 證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可以用一個(gè) MOSFET管和 AT89S52 單片機(jī)的 口來完成對(duì)總線的上拉。這兩部分是控制系統(tǒng)和操作人員之間交互的窗口，它既反映系統(tǒng)運(yùn)行的 狀態(tài)，又能改變參數(shù)的設(shè)置，必要時(shí)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)。與動(dòng)態(tài)掃描相比較，無需 CPU 不停的掃描，頻繁地為顯示服務(wù)，節(jié)省了 CPU 時(shí)間，軟件設(shè)計(jì)也比較簡單。單片 機(jī) 應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是 CPU 的工作內(nèi)容之一。鍵盤的工作方式有：查詢方式（編程掃描，定時(shí)掃描方式）、中斷掃描方式。本次設(shè)計(jì)采用了軟件去抖動(dòng)的方法。 圖 按鍵接口電路 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 圖 是本系統(tǒng)溫度報(bào)警器電路原理圖。音樂片采用 MX01 或 786153 系列音樂片集成塊。這時(shí)，上下限報(bào)警電路均 不做聲。同時(shí)， VT3 發(fā)音樂片 IC3，并被晶體管 VT4 放大使揚(yáng)聲器 BY 發(fā)出音樂報(bào)警聲。 VD1VD2 橋式整流，電容 C2 濾波，三端穩(wěn)壓集成塊 IC1 穩(wěn)壓后，輸出 5V 直流電壓， 電流。 IC2 和 IC3 可公用一個(gè)揚(yáng)聲器，選 4Ω或 8Ω電動(dòng)揚(yáng)聲器?？刂频姆绞街饕心M量控制和開關(guān)量控制。另一方面，許多外部設(shè)備在開關(guān)過程中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾信號(hào) ，如果不隔離會(huì)使系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤的處理。故在電路中起自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)線圈通電時(shí)，由于磁場作用，使開關(guān)觸電閉合。 根據(jù)輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。觸電輸出部分可以直接與市電連接。最后，有 主機(jī)發(fā)送對(duì)應(yīng)通道中 DS18B20 序列號(hào)，從其溫度寄存器中讀取溫度值存入內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器中。 ROM 碼匹配的 DS18B20 等待接受一下步命令 ， 而不匹配的 DS18B20 不響應(yīng)接下來的命令。 顯示子程序 顯示子程序主要用于在 LED 上顯示 3 路溫度值及通道號(hào)。 延時(shí)子程序 延時(shí)子程序用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的延時(shí)設(shè)計(jì)，由以下函數(shù)構(gòu)成： ① delay(): 精確延時(shí)函數(shù) ， 用于 DS18B20 基本操作子程序，調(diào)用 delay()函數(shù)產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間為（ 24+16n)us； ② delay1():延時(shí)函數(shù) ， 用于各通道溫度顯示時(shí)間間隔的調(diào)節(jié)。因此，啤灑發(fā)酵過程，除生產(chǎn)工藝水平外，生產(chǎn)工序控制指標(biāo)的優(yōu)劣，將直接影響啤灑生產(chǎn)的質(zhì)量，必須嚴(yán)格加以控 制。 元件選擇，根據(jù)需求分析選擇電子元器件，以達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。 由于個(gè)人的能力有限，本次設(shè)計(jì)中還有許多可以改進(jìn)的地方，能使系統(tǒng)達(dá)到更優(yōu)的控制效果。在設(shè)計(jì)中涉及到得知識(shí)涵蓋了大學(xué)所學(xué)的所有知識(shí)，包括 單片機(jī)、 自動(dòng)控制控制 、傳感器 、 C語言 等多領(lǐng)域知識(shí) 。 在這里，我衷心的感謝在這次設(shè)計(jì)中幫助過我的老師和同學(xué)們，特別要感謝我的指導(dǎo)老師 楊玉池老師。 為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請(qǐng)您刪除以下內(nèi)容， O(∩ _∩ )O 謝謝?。?！ A large group of tea merchants on camels and horses from Northwest China39。t help but sing the folk s ongs , Nasun s ays . The vastness of Inner Mongolia and the lack of entertainment options for people living there, made their lives lonely. The nomadic people were very excited about our visits, Nasun recalls. We didn39。s villages and entertain nomadic families , but their fame has spread around the world. On May 16 and 17, nearly 100 singers and dancers from the troupe performed at Beijing