【正文】 擬的電壓、電流信號，而單片機只能接收數(shù)字信號，所以必須經(jīng)過模數(shù)轉換電路，在本次任務中并沒有具體的相關的技術指標要求，所以選用了比較常用而且經(jīng)濟性好的ADC0809轉換芯片，ADC0808與單片機的典型接口電路如附錄一所示。所以本次采用非過零型型固體繼電器AC – SSR來驅動，驅動接口電路如下圖所示因為本系統(tǒng)負載均為感性負載，需要在固態(tài)繼電器輸出端加氧化鋅壓敏電阻RV進行保護。過零型對于交流負載的通/斷與負載電源電壓的相位有關，當輸入控制信號有效后，必須在負載電源過零時才能接通輸出端的負載電源，當輸入端控制信號撤消后，必須等到交流負載電流的過零時刻才能關斷輸出端的負載電源。工作可靠等優(yōu)點，特別適用于控制大功率設備的場合。本設計中的加熱管加熱驅動電路和電磁閥驅動電路都需要正常的交流220V電壓才可以正常運行，固體繼電器內(nèi)含有晶體管或晶閘管輸出驅動，具有具有直流和交流兩種固體繼電器。當對外部設備進行驅動控制時，控制狀態(tài)一般需要保持到下一個新狀態(tài)值給出為止，可以采用74LS2774LS373等器件作開關量信號鎖存器。出于節(jié)能考慮，白天及夜間無人觀看時避免浪費電能，所以在背光處加一個開關，不用背光時可以關閉。 按鍵電路 顯示電路的設計液晶顯示(LCD)1602分為帶背光和不帶背光兩種。本次設計任務中要求用四個按鍵來設定滅菌器的溫度、壓力和滅菌時間。復位電路使用上電加手動的復位電路。它是一種低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。字符型液晶用于顯示字符和數(shù)字的，也可用上述方法顯示少量字符、漢字。常見液晶分為以下幾類：段式、字符型和圖形點陣。本次課設選擇ZZYP1664B型蒸汽調節(jié)閥。氣動調節(jié)閥的特點就是控制簡單，反應快速，且本質安全，不需另外再采取防爆措施。在調節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動流體控制所需的高能級功能之間，最終控制元件完成了必要的功率放大作用。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料，都需要某些最終控制元件去完成。177。177。% HR131系列隔離式壓力變送器的技術參數(shù)量 程 范 圍0～35…1000(KPa)輸 出 信 號4～20mA 二線制0～20…200(MPa)1～5V三線制過 載 壓 力2倍滿量程供 電 電 壓12～36VDC (標定值為+24VDC)測 量 介 質與316L不銹鋼兼容的氣體、液體長 期 穩(wěn) 定 性≤177。與溫度傳感器同樣需要將輸出的微弱的信號進行處理故選用HR131系列隔離式壓力變送器，該變送器是采用進口的高精度、高穩(wěn)定性的帶不銹鋼隔離膜片的硅力敏芯片，經(jīng)激光調阻和先進的厚膜技術溫度補償，線性補償、信號放大、V/I轉換，逆極性保護，壓力過載限流等信號處理，輸出工業(yè)標準的電流、電壓信號。%(0～70℃)(典型值)滿度溫漂：≤177。LDN500 系列壓力傳感器選用美國進口的高精度、高穩(wěn)定性、隔離式敏感組件，該組件把固態(tài)集成工藝與隔離膜片技術結合在一起，產(chǎn)品可在惡劣環(huán)境下工作，仍保持優(yōu)良的靈敏度、線性度和穩(wěn)定性。%FS（最大值）。技術指標：線性度、遲滯及重復性誤差之和177。CEMPX 124 性能規(guī)范特點： 體積小、外形美觀；毫伏電壓輸出；特別適用微差壓測量結構堅固、性能穩(wěn)定。殼體采用鋁合金材料，外型美觀、性價比高，有多種接口形式可選。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。壓力傳感器的溫度范圍分為補償溫度范圍和工作溫度范圍。線性度是指在工作壓力范圍內(nèi)，傳感器輸出與壓力之間直線關系的最大偏離。一般最大壓力是額定壓力最高值的２－３倍。特別是半導體壓力傳感器，為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍。在實際應用時傳感器所測壓力在該范圍之內(nèi)。壓力傳感器的主要性能參數(shù)：額定壓力范圍是滿足標準規(guī)定值的壓力范圍。其具有以下優(yōu)點：二線制輸出，抗干擾能力強；節(jié)省補償導線及安裝溫度變送器費用；測量范圍大；使用率高，標準級輸出信號；冷端溫度自動補償，非線性校正電路。信號可以供數(shù)字儀表、記錄儀、模擬調節(jié)器、DCS系統(tǒng)，廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)過程檢測與控制系統(tǒng)。本次設計中中綜合考慮經(jīng)濟和溫度的檢測范圍選擇的變送器型號為JCJ100G 溫度變送器。溫度變送器是一種將溫度變量轉換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。因其線性度相對較好，耐氧化能力很強，并且溫度范圍寬，其測溫的范圍從50℃～+350℃，目前在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學研究工作中得到廣泛使用?？紤]到設計中的溫度范圍的要求并且綜合經(jīng)濟成本考慮，本次選用WZP型鉑電阻溫度傳感器Pt1000作為測溫元件。雖然它們固有地會自身發(fā)熱，但可以采用自動關閉和單次轉換模式使其在需要測量之前將IC設置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到最低。它們的不足之處在于溫度范圍有限(+55℃～+150℃)，并且需要一個外部參考源。它們也有很大的TC，且價格昂貴(是熱電偶的4～10倍)，并且需要一個外部參考源。它們特別穩(wěn)定，并有許多種配置。它們的特點是：低靈敏度、低穩(wěn)定性、中等精度、響應速度慢、高溫下容易老化和有漂移，以及非線性。 溫度傳感器和變送器的選擇溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器熱電偶應用很廣泛，因為它們非常堅固而且不太貴。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。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。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用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 方案的論證 主控芯片的選擇本次設計中主控芯片選用美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52單片機。設計4個按鍵，用于設定滅菌器的溫度、壓力和滅菌時間。本次的任務是設計一款壓力蒸汽滅菌器，具有自動恒溫、恒壓和定時功能。因此，智能儀表有著無限的發(fā)展前景。此外，智能儀器還可以與PC機組成分布式測控系統(tǒng)，由單片機作為下位機采集各種測量信號與數(shù)據(jù)，通過串行通信將信息傳輸給上位機——PC機，由PC機進行全局管理。智能儀器憑借其體積小、功能強、功耗低等優(yōu)勢，迅速地在家用電器、科研單位和工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應用。第2章 方案論證 智能儀器的概述智能儀器是含有微型計算機或者微型處理器的測量儀器，擁有對數(shù)據(jù)的存儲運算邏輯判斷及自動化操作等功能。根據(jù)一次性或多次抽真空的不同，分為預真空和脈動真空兩種，后者因多次抽真空，空氣排除更徹底，效果更可靠。預真空式滅菌器工作原理是利用機械抽真空的方法，首先將滅菌器內(nèi)冷空氣用抽氣泵抽出98％ 以上，使滅菌柜室內(nèi)形成負壓，蒸汽得以迅速穿透到物品內(nèi)部進行滅菌。下排氣工作原理是利用重力置換(蒸汽比重明顯低于冷空氣)，使熱蒸汽在滅菌器中從上而下，將冷空氣由滅菌器底部排氣孔排出，排出的冷空氣由飽和蒸汽取代。壓力蒸汽滅菌器的關鍵技術是在滅菌前需排除柜室內(nèi)的冷空氣，因為冷空氣導熱性差，阻礙蒸汽接觸待滅菌物品，并且還可減低蒸汽氣壓，使之不能達到應有的溫度。大量的疏水基暴露于分子表面，并互相結合成為較大的聚合體而凝固、沉淀。在蒸汽滅菌器內(nèi)不存在冷空氣的條件下，沖入純蒸汽并施加壓力可提高蒸汽的溫度，當