基于單片機的消毒柜電路設計(編輯修改稿)
2025-07-24 19:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第3頁第三章 方案論證與確定在本課題中，單片機的功能要求不是很高，因此我選擇8X51系列中的8051做為本課題的控制中心。8051單片機有四個端口和一些控制引腳，其功能足夠滿足本課題需求，而且我接觸最多的就是8051，用起來得心應手。本設計使用220V,50Hz交流電，內(nèi)部加熱電熱管功率1000W，而單片機輸出為小電平，因此為小信號控制大電流的設計。我采用電磁繼電器與單片機連接來控制電熱板加熱的控制開關，電路簡單，易于實現(xiàn)。本課題中當溫度達到一定值則停止加熱，因此存在一個溫控器件，來檢測箱體溫度，并發(fā)出信號給單片機。在溫控開關與溫度傳感器的對比中，我選擇溫控開關。KSD301系列溫控開關是一種用雙金屬片作為感溫組件的溫控器,電器正常工作時,雙金屬片處于自由狀態(tài),觸點處于閉合/斷開狀態(tài),當溫度達到動作溫度時,雙金屬片受熱產(chǎn)生內(nèi)應力而迅速動作,打開/閉合觸點,切斷/接通電路,從而起到控溫作用。當電器冷卻到復位溫度時，觸點自動閉合/打開，恢復正常工作狀態(tài)。 本溫控器是小型溫度控制器，其工作溫度性能固定，不需調(diào)整、干脆、動作可靠、不拉弧、使用壽命長、無線電干擾少。 本溫控器是小型溫度控制和過熱保護特點，具有性能穩(wěn)定、精度高、體積小、量輕、可靠性高、壽命長、對無線電干擾小等特點。因此，我采用8051單片機，電磁繼電器，KSD301系列溫控開關等主要器件。 貴 貴州大學本科課程設計 第 4 頁第四章 設計過程4．1．1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖4．1．2 設計原理本設計中消毒柜使用220V,50Hz交流電，而單片機只需要+5v電壓電源，所以必須設計一個電壓轉(zhuǎn)換電路；此為小信號控制大電流，因此需要一放大電路和繼電器連接單片機輸出口和加熱板；要求消毒柜內(nèi)部達到150℃時，延時20分鐘后自動停止加熱，所以需要一個溫控開關控制箱體溫度，連接早單片機的輸入口；需要一時鐘電路構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)，在此可不需要復位電路。并兼有啟動/停止按鍵、報警、門開關。報警采用LED黃燈顯示，通電顯示采用LED紅燈顯示。4．1．3 時鐘和復位電路，分別與單片機相應接口相連，構(gòu)成最小應用系統(tǒng)。時鐘電路提供大約12MHZ的時鐘頻率。 貴 貴州大學本科課程設計 第5 頁 時鐘和復位電路4．1．4 電源轉(zhuǎn)換電路：由設計要求可知，消毒柜采用220V電源，而單片機僅需要+5V電壓，因此采用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成一個輸出正5V直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。IC采用集成穩(wěn)壓器7805，CC7分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負載電阻。當輸出電較大時，7805應配上散熱板。 電源轉(zhuǎn)換電路4．1．5 電熱板控制電路：采用小信號控制大電流技術(shù)，用繼電器作為電熱板與220V電源回路的開關，因為電熱板為大功率器件，因此在單片機與繼電器之間增加了隔離電路。R4是光耦輸出管集電極限流電阻，R5為驅(qū)動管Q2基極泄放電阻。在繼電器輸出回路，采用電熱板和通電顯示顯示燈并聯(lián)，通電顯示燈為紅燈，當電熱板開始電熱，紅燈亮；當切斷電熱板加熱，紅燈滅。 貴 貴州大學本科課程設計 第6 頁 電熱板控制電路 報警電路：，當發(fā)出報警信號時，發(fā)出蜂鳴和黃色的指示燈亮，否則無任何顯示。手動解除，即按鍵啟動/停止鍵一次，報警現(xiàn)象解除。 報警電路 開關電路本課題中涉及四個開關，復位按鍵、啟動/停止按鍵、門開關、溫控開關。 貴 貴州大學本科課程設計
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