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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)消毒柜控制器的的設(shè)計(jì)論文(專業(yè)版)

  

【正文】 按下“消毒鍵”時(shí),系統(tǒng)接通加熱器,點(diǎn)亮加熱指示燈,當(dāng)溫度到達(dá)到125度時(shí),停止加熱;按下“保溫鍵”,當(dāng)溫度低于50度時(shí),系統(tǒng)啟動(dòng)加熱,當(dāng)溫度高于70度時(shí),系統(tǒng)停止加熱;按下“停止鍵”時(shí),系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。開(kāi)始標(biāo)志03H、04H置零,清除消毒、保溫標(biāo)志TR0置零,停止計(jì)時(shí)關(guān)指示燈和加熱器6AH送R0,45H送R1,04H送R7R0送R1R71=0?返回NY 停止子程序流程框圖 鍵盤(pán)處理子程序鍵盤(pán)處理主要是不斷的掃描7279模塊中的鍵盤(pán),若有鍵按下時(shí),則根據(jù)得到的鍵值查表求出其鍵號(hào),將鍵號(hào)存放于寄存器ACC中供主程序處理。用INT1中斷處理,當(dāng)0809轉(zhuǎn)換完成后,從P0口讀數(shù)、再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)、送顯緩區(qū)、再根據(jù)鍵盤(pán)掃描的結(jié)果對(duì)溫度值進(jìn)行比較判斷,當(dāng)按下的鍵是加熱功能鍵時(shí),系統(tǒng)要控制加熱器,開(kāi)始加熱,當(dāng)溫度到達(dá)125度時(shí)停止加熱,當(dāng)按下保溫鍵時(shí),當(dāng)溫度低于50度時(shí),加熱器開(kāi)始加熱,當(dāng)溫度高于70度,停止加熱,當(dāng)按下停止鍵時(shí);一切動(dòng)作停止。DATA為串行數(shù)據(jù)端,當(dāng)向HD7279發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),DATA為輸入端;當(dāng)HD7279輸出鍵盤(pán)代碼時(shí),DATA為輸出端。在線路設(shè)計(jì)中,必須將所有的器件的模擬地和數(shù)字地分別連接,然后將模擬地與數(shù)字地僅在一點(diǎn)上相連。[5] 電橋電路鉑熱電阻與溫度之間的關(guān)系近似線性關(guān)系如下:在-200℃~ 0℃范圍,溫度為t℃時(shí)的阻值Rt的表達(dá)式為: ()在溫度為0℃~ 650℃范圍內(nèi): ()式中的分度常數(shù)為:A=(1/℃) ,B=-(1/℃),C=-422(1/℃)是在0℃時(shí)阻值為100Ω。測(cè)量出即時(shí)溫度值之后要進(jìn)行的就是根據(jù)溫度的值和7279對(duì)鍵盤(pán)的掃描結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理,比如加熱、保溫、停止等,這些就需要靠軟件程序來(lái)輔助完成,還要通過(guò)加熱裝置來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作,從而完成此次設(shè)計(jì)的要求。而且本設(shè)計(jì)還提供了為了讓系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作的外圍電路,比如上電復(fù)位與系統(tǒng)復(fù)位相結(jié)合等,它為整個(gè)消毒柜系統(tǒng)的正常工作提供了有力的保證。s hottest topic, also is the current puter application in active unprecedentedly field. This paper mainly introduces a made by AT89C51 alexipharmic ark control circuit. It mainly includes the power supply circuit, the electricity reset circuit, crystal oscillator circuit, switch control circuit, electric heat pipe circuit, alarm circuit and other parts. In this paper the circuit structure and work principle of a detailed introduction. Circuit after the operation, it can automatic timing control alexipharmic ark of plus electric heating tube and power outages, timely effectively pleted to rack tableware or other articles disinfection job. Has the circuit is simple, easy to make, use agile, etc. Through the change circuit, can further understanding to the application of SCM circuit function expansion and instructions application skills.Keywords: SCM ChanMen Disinfection board目 錄前言 1 課題的背景和意義 1 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展方向 1 本文主要的研究?jī)?nèi)容 22 系統(tǒng)的組成及工作原理 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 2 系統(tǒng)組成框圖 2 系統(tǒng)工作原理 33 硬件電路設(shè)計(jì) 3 方案論證 3 方案確定 5 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 溫度轉(zhuǎn)換與放大電路 6 電橋電路 7 測(cè)量放大電路 9 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 11 溫度控制電路 12 顯示模塊 134 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)原理 14 主程序設(shè)計(jì) 15 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 16 系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì) 16 溫度采樣及濾波子程序 17 顯示處理子程序 18 消毒子程序 18 保溫子程序 19 停止子程序 20 鍵盤(pán)處理子程序 215 調(diào)試與結(jié)果分析 22 硬件調(diào)試 22 軟件調(diào)試 23 調(diào)試結(jié)果 236 總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 36 基于單片機(jī)消毒柜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言 課題的背景和意義 隨著科技的進(jìn)步,社會(huì)的發(fā)展,測(cè)溫控溫儀器的廣泛應(yīng)用,智能控溫已經(jīng)成為當(dāng)今控制系統(tǒng)的主要方向,特別近年來(lái)溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在人們生活的各個(gè)方面,但溫度控制卻是一個(gè)一直未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域,卻是與人們息息相關(guān)的。它主要包括供電電源電路、上電復(fù)位電路、晶振電路、開(kāi)關(guān)控制電路、電熱管電路、報(bào)警電路等部分。根據(jù)中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院消毒研究中心測(cè)試數(shù)據(jù)表明:消毒柜內(nèi)部溫度必須達(dá)到125℃,而且需要持續(xù)保持10分鐘,才能把對(duì)人身體有害的病菌殺死。系統(tǒng)采用的是以51單片機(jī)為核心的微電腦控制,主要通過(guò)單片機(jī)啟動(dòng)ADC0809電路,對(duì)前端電路直接進(jìn)行采樣,得到采樣的數(shù)字值由單片機(jī)將其經(jīng)數(shù)學(xué)變換處理,轉(zhuǎn)換成真正的溫度值。在復(fù)位電路中,按一下復(fù)位開(kāi)關(guān)就使在RS端出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平,經(jīng)過(guò)74LS14 的一次反相整形,提供給單片機(jī)復(fù)位端。滿刻度調(diào)整時(shí),先給輸入端加入電壓,使?jié)M刻度所對(duì)應(yīng)的電壓值是: ()式中 VIN+表示實(shí)際輸入電壓值;Vmax表示輸入電壓的最大值;Vmin表示輸入電壓的最小值;當(dāng)輸入電壓與VIN+值相當(dāng)時(shí),調(diào)整VREF2端電壓值使輸出碼為FEH 或者FH。 溫度控制電路 溫度控制電路本設(shè)計(jì)采用的是單片機(jī)利用PWM波來(lái)控制加熱的溫控電路,由兩級(jí)三極管放大電路組成,第一級(jí)放大采用9014三極管,其放大倍數(shù)可達(dá)1000以上,而第二級(jí)采用大功率的達(dá)林頓管TIP122,三極管導(dǎo)通,控制加熱器進(jìn)行加熱[6]。DP為小數(shù)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)輸出端。7279采用串行接口,每發(fā)送一位都要延時(shí),且要對(duì)其初始化后才可能正確地顯示。 軟件調(diào)試A. 排除硬件故障后開(kāi)始對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試軟件時(shí)采取的是分步測(cè)試后再集成測(cè)試的原則,將鍵掃程序輸入單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng),運(yùn)行后按開(kāi)發(fā)系統(tǒng)上的鍵盤(pán),看顯示數(shù)碼管能否顯示所按鍵的鍵號(hào)。讀鍵值子程序KEY1: CLR MOV R6,0CH DJNZ R6,$ MOV A,15H ACALL STFS MOV R6,6 DJNZ R6,$ ACALL STJS SETB RETSTJS: MOV R7,08HS_0: SETB SETB MOV R6,02H DJNZ R6,$ MOV C, RLC A CLR MOV R6,1 DJNZ R6,$ DJNZ R7,S_0 RET。重復(fù)調(diào)零與調(diào)滿23次,使得溫度測(cè)量更加準(zhǔn)確。開(kāi)始啟動(dòng)AD0809的0通道找出最大值并去掉找出最小值并去掉9個(gè)采樣值求和后再求平均值平均值保存至5AH中返回采樣次數(shù)R7=10存放指針R0=50啟動(dòng)采樣,采樣值送R0所指單元R71=0?R01→R0NY 采樣濾波子程序流程框圖在濾波程序中,利用冒泡法,逐個(gè)比較找出最大值與最小值并去掉,將各個(gè)值移位到50H~57H中,再將50H~57H的8個(gè)采樣值相加,求平均值,保存到5AH中,至此就得到了比較準(zhǔn)確,消除了干擾后的穩(wěn)定的溫度采樣值。DIG0~DIG7分別為8個(gè)LED管的位驅(qū)動(dòng)輸出端。本次設(shè)計(jì)在AD 采樣部分電路設(shè)計(jì)沒(méi)有選用中斷方式,因?yàn)樵诩訜嵫b置選取的部分,選用的為小功率加熱器,在一定時(shí)間內(nèi)溫度的變化不是很明顯。 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是以ADC0809為核心的A/D轉(zhuǎn)換電路。3 硬件電路設(shè)計(jì) 方案論證方案一:本方案采用的是新型的溫度傳感器LM35構(gòu)成前端溫度傳感電路,LM35輸出可以從0度開(kāi)始,該器件采用的是塑料封裝TO992,工作的電壓4~30V。但是適用任何材料,包括塑料制成的奶瓶奶嘴、茶具和餐具都可以進(jìn)行消毒殺菌。而計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學(xué)界最熱門(mén)的話題,也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域。 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展方向基于國(guó)內(nèi)外對(duì)消毒柜的研究大體可以分為三個(gè)方向:首先是基于溫度控制,通過(guò)對(duì)溫度的控制來(lái)達(dá)到消毒的目的,它分為高溫型電子消毒柜殺菌和低溫型消毒柜,其次就是市場(chǎng)上的一些通過(guò)臭氧消毒,最后就是通過(guò)紫外線來(lái)消毒的消毒柜。 系統(tǒng)組成框圖電橋電路電壓放大A/D功能鍵盤(pán)單片機(jī)數(shù)碼顯示加熱裝置 系統(tǒng)組成框圖 系統(tǒng)工作原理[3]本次設(shè)計(jì)采用鉑熱電阻PT100溫度傳感器實(shí)現(xiàn)從溫度到電阻值的轉(zhuǎn)換,PT100的溫度每上升1度,電橋?qū)T100電阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓變化、再經(jīng)集成運(yùn)放TL084放大成05V的電壓(值不會(huì)超過(guò)5Ⅴ),然后經(jīng)ADC0809轉(zhuǎn)換成8位數(shù)字的信號(hào)送89C51單片機(jī)系統(tǒng), 89C51單片機(jī)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)濾波、變換等處理后送入7279顯示模塊中進(jìn)行顯示,從而完成對(duì)溫度的采集。 方案確定由于設(shè)計(jì)要求最高的溫度需要達(dá)到了125℃,而LM35系列傳感器達(dá)不到要求的這個(gè)溫度,而且價(jià)格也高。 測(cè)量放大電路三運(yùn)放結(jié)構(gòu)的測(cè)量放大器由兩級(jí)組成,兩個(gè)對(duì)稱的同相放大器構(gòu)成第一級(jí),第二級(jí)為差動(dòng)放大器—減法器。VREF 為基準(zhǔn)電壓輸入端,接MC1403提供穩(wěn)定的參考電壓。KEY為按鍵信號(hào)輸出端,在無(wú)鍵按下時(shí)為高電平;而有鍵按下時(shí)此引腳變?yōu)榈碗娖讲⑶乙恢北3值芥I釋放為止。 主程序設(shè)計(jì)[8]主程序主要完成初始化、顯示處理、送7279顯示、鍵盤(pán)掃描以及鍵處理等功能,其中初始化又涉及內(nèi)存單元,顯緩區(qū),堆棧,及各寄存器的初始化。分模塊進(jìn)行電路
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