【正文】 ， 用于判斷各通道溫度是否超過測(cè)量范圍。 傳感器 DS18B20 基本操作子程序 N N 開始 初始化 1Wire 有應(yīng)答？ 逃過讀序列號(hào)的操作 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 計(jì)算溫度值并作為返回值 讀取溫度寄存器 是否有應(yīng)答？ 初始化 1Wire 發(fā)出匹配 ROM 命令并送出第 n 個(gè)通道對(duì)應(yīng) ROM碼 返回 Y Y DS18B20 是 1Wire 溫度傳感器，讀寫操作都要嚴(yán)格按照時(shí)序進(jìn)行。如在噪聲很強(qiáng)的環(huán)境下工作，不能選用通、斷電壓值相差小的產(chǎn)品，必需選用通、斷 點(diǎn) 壓值相差大的產(chǎn)品，這樣不會(huì)因噪聲干擾而造成控制失靈 。固態(tài)繼電器和 MCS51 系列單片機(jī)組成的控制系統(tǒng) , 具有抗干擾性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)兼容性好等特點(diǎn) ,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。所謂 的開關(guān)量控制就是通過控制設(shè)備的“開”或“關(guān)”狀態(tài)的時(shí)間來達(dá)到控制的目的。 C1 要求耐壓大于 400V，其容量按音樂片最大工作電流計(jì)，選擇 3μ F。如果被檢測(cè)系統(tǒng)的溫度還沒有調(diào)節(jié)到低于上限給定值，聲光報(bào)警信號(hào)始終不止。溫度傳感器采用測(cè)量范圍為 0~100℃的電接點(diǎn)玻璃溫度計(jì)。鍵盤接口與鍵盤程序的根本任務(wù)就是要檢測(cè)有沒有鍵按下？按下的是那個(gè)位置的鍵？鍵值是多少？在本次設(shè)計(jì)中采用了軟件掃描的方法。原理圖如圖 所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 8 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ A d m i n i s t r a t o r \ M y D o c u m e nt s \硬件原理圖 \ 溫度控制硬件原理圖 . d dbD r a w n B y:A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR9U17 4L S 1 64R X DT X DA1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR9U27 4L S 1 64A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR9U37 4L S 1 64A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR9U47 4L S 1 64V C CT X D T X D T X DabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdp99D S 1D P Y _7 S E G _D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdp99D S 2D P Y _7 S E G _D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdp99D S 3D P Y _7 S E G _D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdp99D S 4D P Y _7 S E G _D PR11 0KR21 0KR31 0KR41 0K 圖 顯示原理圖 按鍵電路設(shè)計(jì) 鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令的功能，是人工干預(yù)的主要手段。圖 39 采用外部電源供電方式， 口接數(shù)據(jù)總線，只要在數(shù)據(jù)線上加一個(gè) ，另 外 2 個(gè)腳分別接電源和地，這種電路連接方式可靠、編程簡(jiǎn)單。DATA 為串行數(shù)據(jù)端，當(dāng)向 HD7279A 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， DATA 為輸入端；當(dāng) HD7279A 輸出鍵盤代碼時(shí)， DATA 為輸出端。 引腳說明 HD7279A 一共有 28 個(gè)引腳，各引腳的主要功能如下： ? RESET：復(fù)位端?？s小了系統(tǒng)的體積，提高了系統(tǒng)的可靠性。 ℃；通過編程可實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式；可以分別在 和 750ms 內(nèi)將溫度值轉(zhuǎn)化為 9 位和 12 位的數(shù)字量。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式。單片機(jī)上電復(fù)位后通過數(shù)字傳感器 DS18B20 檢測(cè)發(fā)酵罐上、中和下三個(gè)位置的溫度。 由于本系統(tǒng)使用的是具有嚴(yán)重非線性特性的管道制冷系統(tǒng)，所以本設(shè)計(jì)中采用電磁閥作為整個(gè)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器件，在對(duì)冷卻液流量的控制中，通過改變一個(gè)控制周期內(nèi)閥門的開度，從而達(dá)到了較好的使酒體冷卻和保溫的目的。同時(shí)，又充分考慮本課題的綜合實(shí)力、現(xiàn)狀與發(fā)展等因素，該啤酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)采用以 AT89S52 單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。在這一階段最重要的是進(jìn)行雙乙酰的還原。總之，如何掌握好啤酒發(fā)酵過程中的發(fā)酵溫度，控制好溫度的升降速度是決定啤酒生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。啤酒的整個(gè)生產(chǎn)過程主要包括糖化、發(fā)酵和啤酒分裝三個(gè)環(huán)節(jié)。 課題研究?jī)?nèi)容及方案 本溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，它用溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度信號(hào)經(jīng)放大， A／ D 轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示當(dāng)前溫度值，用當(dāng)前溫度值與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較。隨著生產(chǎn)的發(fā)展 ,新型溫度傳感器還會(huì)不斷出現(xiàn) ,目前 ,國(guó)內(nèi)外通用的溫度傳感器及測(cè)溫儀大致有以下幾種 : 熱膨脹式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱電偶、輻射式測(cè)溫儀表、石英溫度傳感器測(cè)溫儀 啤酒發(fā)酵溫度的控制是決定產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素，所以，必須對(duì)生 產(chǎn) 過程中的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。 （ 10）設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整，容量可從 m600~20 不等，最高可達(dá)m1500 錐形罐工作原理 錐形罐發(fā)酵法發(fā)酵周期短、發(fā)酵速度快的原因是由于錐形罐內(nèi)發(fā)酵液的流體力學(xué)特性和現(xiàn)狀啤酒發(fā)酵技術(shù)采用的結(jié)果。 （ 4）采用密閉罐，便于 2CO 洗滌和 2CO 回收，發(fā)酵也可在一定壓力下進(jìn)行，即可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐，也可將發(fā)酵和貯酒合二為一，稱為一罐發(fā)酵法。 圖 14 傳感器原理圖 發(fā)酵罐簡(jiǎn)介 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)主要包括大容量發(fā)酵罐發(fā)酵法（其中主要是圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵法）、高濃糖化后稀釋發(fā)酵法、連續(xù)發(fā)酵法等。單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力（如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU），隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O 口），可能還包括定時(shí)計(jì) 數(shù)器、串行通信口（ SCI）、顯示驅(qū)動(dòng)電路（ LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路）、脈寬調(diào)制電路（ PWM）、模擬多路轉(zhuǎn)換器和 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小的然而完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，控制好啤酒發(fā)酵過程中溫度及其升降速率是決定啤酒質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 啤酒發(fā)酵的概述 。作為日常消費(fèi)品的啤酒產(chǎn)品正在面臨消費(fèi)升級(jí)的重大機(jī)遇 。 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… 基于 AT89S52 單片機(jī)啤酒發(fā)酵溫度測(cè)控儀設(shè)計(jì) 1 緒論 啤酒是以麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，加酒花，經(jīng)酵母釀制而成的，含有二氧化碳的、起泡的、低酒精度（ %~ 體積分?jǐn)?shù)）的發(fā)酵酒（低酵啤酒酒精度除 外）。 程序流程圖 ………………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 LED 顯示 ????????????????????? 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 啤酒發(fā)酵工藝 ……………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Beer fermentation 目 錄 1 緒論 ……………………………………………………………………… 1 啤酒概述 …………………………………………………………… 1 啤酒生產(chǎn)工藝流程 ………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。通過對(duì)偏差信號(hào)的處理獲得控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)加熱器的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)啤酒發(fā)酵罐溫度的顯示和控制。本文主要介紹了啤酒 發(fā)酵罐中溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)方法，論文主要由三部分構(gòu)成： 第一部分是系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)；第二部分是啤酒發(fā)酵工藝和發(fā)酵罐溫度控制方案；第三部分是 硬件設(shè)計(jì)，主要包括溫度檢測(cè)電路、 D/A 轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、鍵盤設(shè)計(jì)和控制電路等；第四部分是 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括主程序、 DS18B20 基本操作子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序、報(bào)警子程序和延時(shí)子程序等。 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ………………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 控制系統(tǒng)選擇及簡(jiǎn)介 ……………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 功能電路設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主循環(huán)程序 ………………………………………………………… 錯(cuò)誤 !未定義書簽。啤酒是世界上產(chǎn)量最大、酒精含量最低、營(yíng)養(yǎng)非常豐富的酒種，早在 1977年 7 月在墨西哥舉行的第 9 屆“國(guó)際營(yíng)養(yǎng)食品會(huì)議”上就被正式列為營(yíng)養(yǎng)食品。 近十年來，雖然我國(guó)啤酒產(chǎn)銷量都位于世界領(lǐng)先水平，啤酒裝備配套的技術(shù)水平也有了很大提高，但是和國(guó)外相比，由于我國(guó)啤酒產(chǎn)業(yè)起步比較晚，尤其是成套設(shè)備和國(guó)外的差距較大，自動(dòng)化程度低，因此導(dǎo)致了產(chǎn)品生產(chǎn)效率比較低，生產(chǎn)質(zhì)量也不高，啤酒能耗較大，這都是我國(guó)啤酒工業(yè)亟待解決的問題。 啤酒發(fā)酵是在發(fā)酵罐中靜態(tài)進(jìn)行的，它是由罐體、冷卻帶、保溫層等部件組成。 啤酒發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程 啤酒生產(chǎn)可以分成兩大部分：麥芽制取和啤酒釀造。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。圓柱 錐形發(fā)酵罐是目前世界通用的發(fā)酵罐，該罐主體呈圓柱形，罐頂為圓弧狀，底部為圓錐形，具有相當(dāng)?shù)母叨龋ǜ叨却笥谥睆剑?，罐體設(shè)有冷卻和保溫裝置，為全封閉發(fā)酵罐。 （ 5）罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而生產(chǎn) 2CO 梯 度（即形成密度梯度）。接種酵母后，由于酵母的凝聚作用，使得罐底部酵母的細(xì)胞密度增大，導(dǎo)致發(fā)酵速度加快，發(fā)酵過程中產(chǎn)生二氧化碳量增多，同時(shí)由于發(fā)酵液的液柱高度產(chǎn)生的靜壓作用，也使二氧化碳含量隨液層變化呈梯度變化 ,因此罐內(nèi)發(fā)酵液的密度也呈梯度變化，此外，由于錐形罐體外設(shè)有冷卻裝置，可以認(rèn)為控制發(fā)酵各階段溫度。啤酒發(fā)酵是一個(gè)具有時(shí)變性、非線性的復(fù)雜生化反應(yīng)過程，使 用冷卻酒精水通過熱交換器間接降溫的方法控制發(fā)酵溫度。 根據(jù)比較的結(jié)果得到控制信號(hào)用以控制繼電器的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱器的控制。 糖化 啤酒的糖化過程是啤酒生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序。整個(gè)發(fā)酵過程分前酵和后酵兩個(gè)階段，發(fā)酵 溫度的工藝設(shè)定曲線如圖 21 所示。一旦雙乙酰含量指標(biāo)合格之后，發(fā)酵罐便可以進(jìn)入第二個(gè)降溫過程，以提高啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量。該系統(tǒng)可靠實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)，完全滿足了本課題啤酒生產(chǎn)發(fā)酵工藝的技術(shù)要求，并兼顧了該課題發(fā)酵裝置發(fā)展的需求。 圖 圓筒錐底發(fā)酵罐示意圖 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 3． 1 啤酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu) 在本啤酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)中，在一個(gè)采樣周期內(nèi)安裝于啤酒發(fā)酵罐上、中、下 三個(gè)位置的溫度傳感器 DS18B20 將會(huì)分別采集發(fā)酵罐上、中和下三個(gè)位置的溫度信號(hào)。每隔固定的時(shí)間讀入采集的數(shù)據(jù)并做相應(yīng)的處理。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。每個(gè) DS18B20 具有唯一的 64 位長(zhǎng)序列號(hào)，存放于 DS18B20內(nèi)部 ROM 只讀存儲(chǔ)器中。 LED 顯示智能顯示驅(qū)動(dòng) HD7279A HD7279A 是比高公司生產(chǎn)的單片具有串行接口、可同時(shí)驅(qū)動(dòng) 8 位共陰極數(shù)碼管（或 64 只獨(dú)立 LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)可連接 64 鍵的鍵盤矩陣，一片即可完成 LED 顯示及鍵盤接口的全部功能。當(dāng)該端由低電平變成高電平，并保持 25ms 后，復(fù)位過程結(jié)束。 CLK 為數(shù)據(jù)串行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿表示數(shù)據(jù)有效。 顯示與按鍵電路設(shè)計(jì) 人和單片機(jī)之間的對(duì)話是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)必要的組成部分，主要包括鍵盤和顯示這兩部分。每按一次鍵，鍵盤自動(dòng)提供被按鍵的讀數(shù)，同時(shí)產(chǎn)生一 個(gè) 選通脈沖通知微處理器，一般還具有反彈跳和同時(shí)按鍵保護(hù)功能。通過對(duì)鍵盤接口 和 的查詢判斷是否有鍵按下。溫度計(jì)最大額定電壓為 36V，額定電流為 20mA。 如果被檢測(cè)系統(tǒng)溫度低于下限給定值，下限控制接點(diǎn) SKD2 斷路，晶體管 VT3的基極 b 和發(fā)射極 e 開路，基極 b 通過電阻 R6