高壓蒸汽滅菌

1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué)單片機(jī)原理及接口技術(shù)單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）題目：題目： 高壓蒸汽滅菌控制器高壓蒸汽滅菌控制器 院（系）：院（系）： 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 起止時(shí)間：起止時(shí)間： 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （論文）本科生課程設(shè)計(jì)（論文）I課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語院（系）： 教研室： 注：成績(jī)：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算 學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)課程設(shè)計(jì)（論文）題目高壓蒸汽滅菌控制器課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)

2、任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)高壓蒸汽滅菌自動(dòng)控制器，具有以下功能：1、可以通過鍵盤預(yù)設(shè)滅菌的溫度、壓力和殺菌時(shí)間；2、能夠調(diào)節(jié)加熱管的輸出功率為半功輸出；3、通過液晶顯示設(shè)定的滅菌溫度和時(shí)間；設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：1、分析系統(tǒng)功能，盡可能降低成本，選擇合適單片機(jī)、液晶顯示模塊、傳感器等；2、應(yīng)用專業(yè)繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖；3、按規(guī)定格式，撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書一份，其中程序開發(fā)要有詳細(xì)的軟件設(shè)計(jì)說明，詳細(xì)闡述系統(tǒng)的工作過程，字?jǐn)?shù)應(yīng)在 4000 字以上。技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)：1、酒精含量測(cè)試范圍：0 190mg/100ml；2、測(cè)量精度優(yōu)于 0.5%；進(jìn)度計(jì)劃1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)的控制要

3、求。2、選擇溫度傳感器、壓力傳感器、單片機(jī)、液晶模塊型號(hào)。3、繪制硬件電路圖。4、按系統(tǒng)的控制要求，編寫軟件程序。5、上機(jī)調(diào)試、修改程序、答辯。6、撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書。指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日本科生課程設(shè)計(jì)（論文）II摘 要隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)設(shè)備自動(dòng)化的要求越來越強(qiáng)烈，對(duì)于在食品加工行業(yè)中廣泛使用的高溫滅菌裝置更應(yīng)該實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。所以設(shè)計(jì)一套合理、實(shí)用、高效的高溫滅菌裝置的控制系統(tǒng)顯得尤為重要。本文設(shè)計(jì)的就是高溫滅菌裝置的智能控制系統(tǒng)。利用對(duì)應(yīng)的傳感器分別對(duì)溫度和壓力進(jìn)行檢測(cè)，并通過變送器送到 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換模

4、塊的模擬通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出的數(shù)字量送到 89C51 單片機(jī)里進(jìn)行處理和顯示，工人可以通過 4 個(gè)按鍵來對(duì)滅菌的溫度、壓力、時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后系統(tǒng)就自動(dòng)運(yùn)行，工人可以通過162 的液晶顯示屏來觀察實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)完全自動(dòng)化，不需要人員的任何操作，只要根據(jù)需求給系統(tǒng)設(shè)置好設(shè)定值，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)具有很高的安全性、可靠性、快速性。而且系統(tǒng)在食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；液晶本科生課程設(shè)計(jì)（論文）III目 錄第 1 章 緒論.1第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案.22.1 概述.22.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu).22.3 方案論證.32.3.1 控制模塊.32.3.2 顯示模塊.3

5、2.3.3 溫度傳感器變送器模塊.32.3.4 壓力傳感器變送器模塊.42.3.5 A/D 轉(zhuǎn)換模塊.52.3.6 鍵盤模塊.5第 3 章 硬件設(shè)計(jì).63.1 單片機(jī)最小系統(tǒng).63.2 鍵盤模塊電路設(shè)計(jì).63.3 A/D 轉(zhuǎn)換模塊電路設(shè)計(jì).73.4 液晶顯示模塊電路設(shè)計(jì).83.5 加熱管模塊的電路設(shè)計(jì).8第 4 章 軟件設(shè)計(jì).94.1 主程序設(shè)計(jì).94.2 鍵盤程序設(shè)計(jì).104.3 液晶顯示程序設(shè)計(jì).11第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié).12參考文獻(xiàn).13附錄.14附錄.15本科生課程設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 緒論 高壓蒸汽滅菌控制器主要包括：立式壓力蒸汽滅菌器、臥式壓力蒸汽滅菌器、臺(tái)式快速蒸汽滅菌器

6、、手提式壓力蒸汽滅菌器。其中手提式高壓滅菌器是實(shí)驗(yàn)室、衛(wèi)生醫(yī)療單位常用的小型滅菌器。由鋁合金材料制造，為單層圓筒，內(nèi)有一鋁質(zhì)的盛物捅，直徑 28cm，深 28cm，容積約 181，全重 18kg，使用壓力14kgcm2。主要部件有；壓力表 1 個(gè)，指示高壓鍋內(nèi)壓力。排氣閥 1 個(gè)，下接排氣軟管，伸至盛物桶下部，用以排除冷空氣。安全閥 1 個(gè)，當(dāng)高壓鍋內(nèi)壓力超過 1.4kgcm2 時(shí)，可自動(dòng)開啟排氣。使用方法：在高壓鍋內(nèi)放入約 4cm 深的清水，將消毒物品放入盛物桶內(nèi)，裝物不宜太多，且應(yīng)使物品間留有空隙，蓋上鍋蓋，注意將排氣軟管插入盛物桶壁上的方管內(nèi)，擰緊螺絲。當(dāng)加熱到表壓為510 磅英寸 2*

7、時(shí)，打開排氣閥。放冷空氣，至有蒸氣排出，即關(guān)閉排氣 l 倒，待上升至所需壓力，調(diào)節(jié)熱源，維持到預(yù)定時(shí)間。結(jié)束后排氣至 0，打開蓋子，取出物品。消毒液體時(shí)，最好慢慢冷卻，以免減壓過快液體外溢或瓶破裂。對(duì)于高壓蒸汽滅菌裝置來說，在智能儀器出現(xiàn)以前，整個(gè)裝置都由人工操作的。操作工通過壓力表、溫度表來讀取裝置內(nèi)的壓力和溫度，再與需求值進(jìn)行比較，然后手動(dòng)調(diào)節(jié)加熱裝置。整個(gè)過程都是由操作人員完成，精度低，而且稍有不慎還會(huì)造成生產(chǎn)事故，消耗人力物力較多。當(dāng)智能儀器的出現(xiàn)以后，這些問題就等到了解決。設(shè)計(jì)一套智能儀器對(duì)高壓蒸汽滅菌裝置，用傳感器對(duì)裝置內(nèi)的溫度和壓力進(jìn)行檢測(cè)并送到智能儀表中進(jìn)行處理，智能儀表控制相

8、應(yīng)的加熱裝置來使裝置內(nèi)的參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定值。整個(gè)過程沒有人為因素的引入，控制精度很高，節(jié)約勞動(dòng)力，安全可靠。本文設(shè)計(jì)的就是一套智能的儀器，該智能儀器的功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓蒸汽滅菌裝置進(jìn)行智能的控制。所謂的智能控制就是指滅菌時(shí)間和滅菌溫度可以通過儀器的鍵盤隨意設(shè)定，一旦設(shè)定完成，裝置就不需要再由人為控制，一切都由智能儀器來完成，自動(dòng)計(jì)時(shí)、自動(dòng)控溫、時(shí)間到自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)等。系統(tǒng)具有安全可靠、控制精度高、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)得到廣泛應(yīng)用。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）2第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案2.1 概述設(shè)計(jì)一個(gè)高壓蒸汽滅菌自動(dòng)控制器，可以通過鍵盤預(yù)設(shè)滅菌的溫度、壓力和殺菌時(shí)間；能夠調(diào)節(jié)加熱管的輸出功

9、率為半功輸出；通過液晶顯示設(shè)定的滅菌溫度和時(shí)間；溫度檢測(cè)范圍：0125，精度優(yōu)于 0.5%；壓力檢測(cè)范圍：0300kPa，精度優(yōu)于 0.5%，壓力設(shè)定值為 200kPa，溫度設(shè)定值為 110 度，殺菌時(shí)間為 25min。2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)本文設(shè)計(jì)的是高壓蒸汽滅菌裝置，通過鍵盤對(duì)滅菌溫度、滅菌時(shí)間、滅菌壓力進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后系統(tǒng)運(yùn)行起來。通過溫度傳感器變送器和壓力傳感器變送器對(duì)裝置內(nèi)的溫度和壓力分別進(jìn)行檢測(cè)并輸出 05V 的模擬信號(hào)經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換模塊送到單片機(jī)中進(jìn)行處理，與設(shè)定值進(jìn)行比較，小于設(shè)定值就使加熱管全功率加熱，等于設(shè)定值就使加熱管半功率加熱。而且單片機(jī)定時(shí)器自動(dòng)計(jì)時(shí)，定時(shí)時(shí)

10、間到停止裝置的運(yùn)行，加熱管停止加熱。整個(gè)過程要用液晶顯示設(shè)定值和實(shí)時(shí)值。圖 2.1 系統(tǒng)框圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）32.3 方案論證方案論證2.3.12.3.1 控制模塊控制模塊控制模塊主要采用 Intel 公司的單片機(jī)， Intel 公司的單片機(jī)有兩種系列：這里我們用 89S51 和 89C51 單片機(jī)舉例說明89S51 新增加很多功能，性能有了較大提升，但價(jià)格基本不變，有 ISP 在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。 最高工作頻率為 33MHz，我們都知道89C51 的極限工作頻率是 24M，就是說 S51 具有更高工

11、作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。具有雙工 UART 串行通道。內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51 那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路，具有雙數(shù)據(jù)指示器， 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。 全新的加密算法，使得程序的保密性大大加強(qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容 51 全部字系列產(chǎn)品。比如 8051、89C51等等早期 MCS-51 兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是 8051 還是 89C51 還是 MCS-51 等等），在 89S51 上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故選擇 89C51 系列單片機(jī)做控制器

12、就可以了。2.3.22.3.2 顯示模塊顯示模塊系統(tǒng)需要顯示溫度、壓力、時(shí)間三個(gè)設(shè)定值和三個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)值共六個(gè)值，采用液晶顯示模塊，選擇一個(gè)合適的液晶顯示模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。液晶顯示模塊要選擇字符型液晶顯示模塊，要選擇 2 行的，一行用來顯示設(shè)定值，一行用來顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)值。每行要至少能顯示 13 個(gè)字符。采用 OCMC2X16B 型液晶顯示模塊，參數(shù)如下：顯示內(nèi)容：兩行，每行 16 個(gè)字符顯示模式：STN，POSITIVE背光：LED，黃綠色工作溫度：055控制 IC：KS0066/S6A00692.3.32.3.3 溫度傳感器變送器模塊溫度傳感器變送器模塊系統(tǒng)需要溫度傳感器的測(cè)量范圍是 0125

13、，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)傳感器進(jìn)行選擇指定方案如下：本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4方案一：采用熱敏電阻類型的溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。方案二：采用熱點(diǎn)偶類型的溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。方案三：采用輻射式溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。 這 3 種溫度傳感器都是比較常用的溫度傳感器，但是熱電偶式溫度傳感器的測(cè)量范圍很大，輻射式溫度傳感器主要是用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)中物體的溫度，相對(duì)價(jià)格也很高，用在這里不夠經(jīng)濟(jì)。所以就采用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的熱敏電阻溫度傳感器，測(cè)量范圍合適，精度要求剛好滿足設(shè)計(jì)要求。最典型的熱電阻式溫度傳感器就是Pt100，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇一個(gè) WZP-A 型 Pt100 溫度傳感器對(duì)裝置內(nèi)溫度進(jìn)行測(cè)量。WZP-A

14、型 Pt100 溫度傳感器的參數(shù)規(guī)格如下：測(cè)溫范圍： 0200精度等級(jí)：0.15引線長(zhǎng)度：1m測(cè)量電路：三線制由于溫度傳感器選擇的是 WZP-A 型 Pt100 溫度傳感器，所以選擇的變送器要與之對(duì)應(yīng)，所以選擇 RTM-82 型高精度溫度變送器，該型號(hào)變送器專為 Pt100 溫度傳感器設(shè)計(jì)，他將電阻傳感器的阻值變化轉(zhuǎn)換成與溫度有線性關(guān)系的直流電壓信號(hào)。而且他還具有線性修正功能。2.3.42.3.4 壓力傳感器變送器模塊壓力傳感器變送器模塊 壓力傳感器的種類繁多，使用的場(chǎng)合也各不相同，制定方案如下：方案一：采用電阻應(yīng)變式壓力計(jì)對(duì)裝置壓力進(jìn)行檢測(cè)。方案二：采用變面積電容式壓力計(jì)對(duì)裝置壓力進(jìn)行檢測(cè)。

15、這兩種類型的壓力計(jì)都是應(yīng)用比較廣泛的，價(jià)格也相差不多，單從測(cè)量環(huán)境考慮選擇方案二的變面積電容式壓力計(jì)更好一些，因?yàn)槿绻捎秒娮钁?yīng)變式壓力計(jì)當(dāng)裝置內(nèi)溫度發(fā)生變化時(shí)對(duì)壓力的測(cè)量結(jié)果會(huì)造成影響，會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。所以壓力傳感器選擇變面積電容式壓力計(jì)。 本文選用 PTP701 高溫壓力傳感器變送器，參數(shù)如下：量 程: 01 (MPa) 綜合精度: 0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS 輸出信號(hào): 1.0mV/V、1.5mV/V、21.0mV/V(四線制) 供電電壓: 10DCV(612DCV) 介質(zhì)溫度: 01000 環(huán)境溫度: 常溫(-20185) 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）5負(fù)載電阻: 電流輸出型

16、：最大 800；電壓輸出型：大于 50K 絕緣電阻: 大于 2000M (100VDC )振動(dòng)影響: 在機(jī)械振動(dòng)頻率 20Hz1KHz 內(nèi)，輸出變化小于 0.1%FS 電氣接口(信號(hào)接口): 四芯屏蔽線、四芯航空接插件、緊線螺母 2.3.52.3.5 A/DA/D 轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換模塊對(duì)于 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的選用主要考慮的是 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。根據(jù)本文的設(shè)計(jì)要，溫度的測(cè)量范圍為 0200，控制精度為 1，所以需要 200 個(gè)狀態(tài)，8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器就能滿足要求，所以選擇 8 為的 A/D 轉(zhuǎn)換器來對(duì)測(cè)量來的溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于壓力測(cè)量信號(hào)來說，8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器也同樣滿足。 方案

17、一：選擇兩個(gè) 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器分別對(duì)兩路模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，方案二：選擇一個(gè)多路模擬信號(hào)輸入的 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)兩路模擬信號(hào)分時(shí)轉(zhuǎn)換。如果選用方案一，不但不夠經(jīng)濟(jì)而且需要的單片機(jī)串口較多。所以應(yīng)選擇方案二，但編程的難度就會(huì)增加很多。2.3.62.3.6 鍵盤模塊鍵盤模塊單片機(jī)的鍵盤模式有兩種，一種是獨(dú)立式，另一種是矩陣式，因?yàn)樵O(shè)計(jì)需求的按鍵格式不是很多，所以選用獨(dú)立式的鍵盤設(shè)計(jì)。關(guān)于按鍵的需求設(shè)計(jì)如下，一個(gè)設(shè)置切換鍵用來實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、時(shí)間三個(gè)參數(shù)的設(shè)置的切換，一個(gè)位切換鍵用來對(duì)每個(gè)參數(shù)值的位進(jìn)行切換，一個(gè)增加減用來調(diào)節(jié)每位的數(shù)值從 09 變化,一個(gè)確認(rèn)鍵結(jié)束設(shè)置。具體按鍵是怎么使

18、用的，會(huì)在后邊的軟件設(shè)計(jì)中介紹。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6第 3 章 硬件設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Jun-2012Sheet of File:C:Program FilesD esign E xplorer 99 SEE xamplesZ 80 M icroprocessor.D dbDrawn By:C1C2VSS20XT AL 119XT AL 218P3.717P3.616P3.515P3.414P3.313P3.212P3.111P3.010RE SE T9P1.78P1.67P1

19、.56P1.45P1.34P1.23P1.12P1.01VCC40P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732EA31AL E30PSEN29P2.728P2.627P2.526P2.425P2.324P2.223P2.122P2.021Q189C51C130pFC230pFC422uFC322uFS0R11KR21KY112MH z+5圖3.1 時(shí)鐘電路單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由晶振電路和手動(dòng)復(fù)位電路構(gòu)成，設(shè)計(jì)如圖3.1。晶振采用的是12MHZ的晶振。按鍵S0為手動(dòng)復(fù)位按鍵，按住10ms以上單片機(jī)就自動(dòng)復(fù)位。3.2 鍵盤模塊電路設(shè)計(jì)鍵盤模塊電路設(shè)

20、計(jì)123456ABCD654321DCBAT i tleN um berR evi sio nSi zeBD ate:22 -Ju n- 20 12Sh ee t of Fi le:C :PR O G R A M F IL E S D E SIG N E X PL O R E R 99 S E E X A M PL E S M y D e sig n.d dbD raw n B y:P1 .01P1 .12P1 .23V SS20X T A L 119X T A L 218P3 .717P3 .616P3 .515P3 .414P3 .313P3 .212P3 .111P3 .010R E S

21、E T9P1 .78P1 .67P1 .56P1 .45P1 .34P2 .021V CC40P0 .039P0 .138P0 .237P0 .336P0 .435P0 .534P0 .633P0 .732E A31A L E30PS E N29P2 .728P2 .627P2 .526P2 .425P2 .324P2 .223P2 .122Q 189 C5 1R 61KR 51KR 41KR 31KS4S3S2S1+5 V本科生課程設(shè)計(jì)（論文）7圖 3.2 鍵盤模塊電路圖四個(gè)按鍵 S1、S2、S3、S4 就構(gòu)成了鍵盤模塊，S1 為設(shè)置切換鍵，與單片機(jī)的 P0.4 連接，當(dāng)沒有按下按鍵時(shí)，P0

22、.4 為高電平，有鍵按下時(shí) P0.4 由高電平變成低電平，單片機(jī)通過 P0.4 的電平變化來判斷是否有鍵按下。其他幾個(gè)按鍵的原理與 S1 相同，S2 與單片機(jī)的 P0.3 相連，S3 與單片機(jī)的 P0.2 相連，S4 與單片機(jī)的 P0.1 相連。3.3 A/D 轉(zhuǎn)換模塊電路設(shè)計(jì)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:1-Jul-2012 Sheet of File:C:Program FilesD esign E xplorer 99 SEE xamplesZ 80 M icroprocessor.D dbDrawn By:888+5V

23、INTRDP2.7WRAL EPO 0-789C51GD7-D0Q7-Q074LS373A0A1A2CBACL KD0-D7AL EST ARTOEEO CRE F+RE F-AD C0809IN7-IN0圖 3.3A/D 轉(zhuǎn)換器模擬電路圖ADC0809 為 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，他有 8 路模擬信號(hào)輸入通道，通過 P2 口輸出數(shù)據(jù)并經(jīng)過 74LS373 鎖存器鎖存來選擇相應(yīng)的通道。本文用到的只有 IN0 和 IN1兩個(gè)通道，IN0 輸入的是溫度測(cè)量信號(hào)，IN1 輸入的是壓力測(cè)量信號(hào)。D0D7 與單片機(jī)的 P2 口相連，用于數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng) EOC 輸出低電平時(shí)代表轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換結(jié)果就可以通

24、過 ADC0809 的 D0D7 口輸出給單片機(jī)的 P2 口。START 啟動(dòng)端和ALE 地址鎖存控制端與單片機(jī)的 P3.6 口連接，單片機(jī)通過控制 P3.6 口的電平來控制 A/D 轉(zhuǎn)換的開始和通道地址的鎖存。EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號(hào)，與單片機(jī)的P3.2 口連接，單片機(jī)通過判斷 P3.2 口的電平高低來判斷是否轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE 為輸出有效控制位，與單片機(jī)的 P3.7 連接。CLK 時(shí)鐘信號(hào)輸入端與單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)本科生課程設(shè)計(jì)（論文）8輸出端 ALE 相連。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）93.4 液晶顯示模塊電路設(shè)計(jì)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSiz

25、eBDate:22-Jun-2012Sheet of File:C:Program FilesD esign E xplorer 99 SEE xamplesZ 80 M icroprocessor.D dbDrawn By:P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RE SE T9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XT AL 218XT AL 119VSS20VCC40P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732EA31AL E30PSEN2

26、9P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728C1DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7ER/WRSVE EVCCGN D力力力力力力C289C51+5R750圖 3.4 液晶示模塊電路3.5 加熱管模塊的電路設(shè)計(jì)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:3-Jul-2012 Sheet of File:C:Program FilesD esign E xplorer 99 SEE xamplesZ 80 M icroprocessor.D dbDrawn By:P1.01P1

27、.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RE SE T9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XT AL 218XT AL 119VSS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29AL E30EA31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40Q2R91MR81M220V圖 3.5 加熱管模塊電路加熱管的半功率輸出是通過一個(gè)雙向晶閘管來實(shí)現(xiàn)的，晶閘管的門極與 P0.0連接，當(dāng) P0.

28、0 輸出高電平時(shí)，雙向晶閘管導(dǎo)通，加熱管全功率輸出；當(dāng) P0.0 輸出低電平時(shí)，雙向晶閘管截止，加熱管半功率輸出。電路如圖 3.5 所示。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）10第 4 章 軟件設(shè)計(jì)4.14.1 主程序設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)開中斷上電選擇模擬通道 0 并采樣設(shè)置定時(shí)器 T0 和 T1 并啟動(dòng)顯示的初始化設(shè)置讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果送顯示轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？都小于設(shè)定值嗎？選擇模擬通道 1 并采樣轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？全功加熱半功加熱讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果送顯示結(jié)束NOYESYESYESNONO本科生課程設(shè)計(jì)（論文）11圖 4.1 主程序流程圖如圖 4.1 所示為系統(tǒng)的主程序流程圖，上電以后先進(jìn)行初始化設(shè)置，對(duì)有特殊用途的單元清零，例如

29、作為顯示映像存儲(chǔ)單元。然后開啟定時(shí)中斷，并對(duì)定時(shí)器 T0 和定時(shí)器 T1 進(jìn)行初始化設(shè)置，工作模式的選擇、初值的設(shè)置等。其中 T0定時(shí) 5ms，用來掃描鍵盤；T1 定時(shí) 50ms，用來計(jì)時(shí)。接下來要對(duì)顯示進(jìn)行初始化的設(shè)置，包括顯示映像存儲(chǔ)區(qū)的定義、顯示行數(shù)和列數(shù)、坐標(biāo)的存儲(chǔ)單元、還有一些一直顯示的字符串也要在這里定義。設(shè)置完成以后開始真正的運(yùn)行，通過設(shè)置相應(yīng)端口的電平來對(duì) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制，先選擇通道 IN0 對(duì)當(dāng)前溫度值進(jìn)行采樣并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換結(jié)果送到單片機(jī)中處理，處理包括與設(shè)定值進(jìn)行比較、轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值送到顯示單元等。處理結(jié)束輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。然后選擇通道 IN1 對(duì)當(dāng)前的

30、壓力值進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換，把轉(zhuǎn)換結(jié)果送到單片機(jī)中處理，最后輸出控制信號(hào)。再跳到通道 0 依次循環(huán)下去直到定時(shí)時(shí)間到結(jié)束程序運(yùn)行。4.24.2 鍵盤程序設(shè)計(jì)鍵盤程序設(shè)計(jì)定時(shí)中斷入口讀取鍵盤信息調(diào)用延時(shí)子程序 有鍵按下？與上次相同？是否釋放？執(zhí)行相應(yīng)的功能子程序返回是否是否是否本科生課程設(shè)計(jì)（論文）12圖 4.2 鍵盤流程圖如圖 4.2 所示為鍵盤掃描程序，本文設(shè)計(jì)的鍵盤采用的是定時(shí)掃描的方法，每 5ms 產(chǎn)生一次定時(shí)中斷并跳入到鍵盤掃描中斷程序當(dāng)中來執(zhí)行。進(jìn)入程序先讀取鍵盤信息，然后判斷是否有鍵按下，如果沒有直接退出中斷程序返回到主程序中，如果有鍵按下，判斷是哪個(gè)鍵按下并去除抖動(dòng)，等待釋放該按鍵，按

31、鍵釋放以后調(diào)用該按鍵的功能子程序進(jìn)行譯鍵。4.34.3 液晶顯示程序設(shè)計(jì)液晶顯示程序設(shè)計(jì) 開始讀取數(shù)據(jù)程序初始化TH0、TL0 裝初置并允許 T0 中斷秒=100按鍵識(shí)別子程序數(shù)據(jù)處理子程序液晶顯示子程序?qū)?shù)據(jù)寫入液晶顯示模塊結(jié)束YN本科生課程設(shè)計(jì)（論文）13 圖 4.3 液晶顯示流程圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）14第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)本文設(shè)計(jì)了一套在食品加工行業(yè)中廣泛使用的智能高溫滅菌控制裝置，該裝置具有控制精度高，調(diào)節(jié)速度快，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。而且控制器可以安裝在控制室里，對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，安全方便。但是系統(tǒng)還有很多不足的地方，一但停電系統(tǒng)將無法運(yùn)行，所以要給系統(tǒng)配置一個(gè)臨時(shí)供電裝置，使

32、系統(tǒng)在停電時(shí)依舊能夠運(yùn)行。在安全方面，系統(tǒng)還缺少報(bào)警裝置和連鎖保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，可以給系統(tǒng)增加一些指示燈或蜂鳴器在溫度和壓力超過設(shè)定值時(shí)或定時(shí)時(shí)間到時(shí)給操作人員明顯的提示。從總體上說，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，會(huì)在在食品加工行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）15參考文獻(xiàn)1周航慈,朱兆優(yōu),李躍忠.智能儀器原理與設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20052孟志永.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社,20043張松春.電子控制設(shè)備抗干擾技術(shù)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003:40-594獨(dú)立秀.熱工控制系統(tǒng).第 1 版.北京：中國(guó)電力出版社,2001:100-1505宋文

33、緒,楊帆.傳感器與檢測(cè)技術(shù).北京：高等教育出版社,2004本科生課程設(shè)計(jì)（論文）16本科生課程設(shè)計(jì)（論文）17附錄 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:2-Jul-2012 Sheet of File:C:Program FilesDesign Explorer 99 SEExamplesZ80 M icroprocessor.DdbDrawn By:R7R8Q1KONGAC220R41KR51KR61KR31KS1S2S3S4+5VIN-026msb2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615

34、IN-312-714lsb2-817IN-42EOC7IN-53ADD-A25IN-64ADD-B24ADD-C23IN-75ALE22ref(-)16ENABLE9START6ref(+)12CLOCK10U2ADC0809力力力力+5D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U374LS373Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8KONGP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RESET9P3.010P3.11

35、1P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XTAL218XTAL119VSS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RD29ALE30WR31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7ER/WRSVEEVCCDGND力力力力力力D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7ER/WRS+5ER/WEOCRSALEOE-5Y112MHzC130pFC230pFC422uFR11

36、KR21KRESET+5C322uF本科生課程設(shè)計(jì)（論文）18總體電路圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）19附錄附錄 主程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 000BH；定時(shí)中斷 0 入口LJMP 0200HORG 001BHLJMP 0300HORG 0030HMAIN:SETB EA；開總中斷SETB ET0；開定時(shí)中斷MOV 80H,#60；為定時(shí)次數(shù)準(zhǔn)備MOV 81H,#20；為定時(shí)次數(shù)準(zhǔn)備MOV R0,30H；把設(shè)置的定時(shí)時(shí)間給 R0MOV TMOD,#11H；設(shè)置兩個(gè)定時(shí)器的工作模式MOV TH0，#11101100B；給定時(shí)器 T0 賦初值MOV TL0，#01111000

37、BMOV TH1，#00111100B；給定時(shí)器 T1 賦初值MOV TL1，#10110000BSETB TR0；啟動(dòng)定時(shí)器 T0SETB TR1；啟動(dòng)定時(shí)器 T1TBUFEQU 40H；定義顯示映像存儲(chǔ)區(qū)的首地址TXMAXEQU 16；設(shè)置每行顯示的字符數(shù)TYMAX EQU 2；這只顯示的行數(shù)TXDATA 60H；定義 X 坐標(biāo)的存儲(chǔ)單元TYDATA 61H；定義 Y 坐標(biāo)的存儲(chǔ)單元MOV TY,#1MOV TX,#1；指向第 1 行第 1 列LCALL SOUT；調(diào)用輸出字符串的程序DB ”T”,0；在第 1 行第 1 列顯示字符 TMOV TY,#6MOV TX,#1；指向第 1 行第

38、 6 列本科生課程設(shè)計(jì)（論文）20LCALL SOUT；調(diào)用輸出字符串的程序DB ”P”,0；在第 1 行第 6 列顯示字符 PMOV TY,#11； MOV TX,#1；指向第 1 行第 11 列LCALL SOUT；調(diào)用輸出字符串的程序DB ”t”,0；在第 1 行第 11 列顯示字符 tMOV TY,#1；MOV TX,#2；指向第 2 行第 1 列LCALL SOUT；調(diào)用輸出字符串的程序DB ”T”,0；在第 2 行第 1 列顯示字符 TMOV TY,#6；MOV TX,#2；指向第 2 行第 1 列LCALL SOUT；調(diào)用輸出字符串的程序DB ”P”,0；在第 2 行第 1 列顯

39、示字符 PMOV TY,#11MOV TX,#2；指向第 2 行第 11 列LCALL SOUT；調(diào)用輸出字符串的程序DB ”t”,0；在第 2 行第 11 列顯示字符 t初始化設(shè)置結(jié)束，開始采集并顯示KONG:MOV P2,00000000B；選擇通道 0SETB P3.6；把 P3.6 置位產(chǎn)生一個(gè)上升沿LCALL MIN；調(diào)用延時(shí)子程序CLR P3.6；把 P3.6 清零JB P3.2，W1；判斷轉(zhuǎn)換是否完成，完成后跳轉(zhuǎn)SJMP $；沒完成就等待W1:SETB P3.7；使 EOC 端有效轉(zhuǎn)換結(jié)果給單片機(jī)MOV 70H,P2；把轉(zhuǎn)換結(jié)果存入 70H 單元MOV A,70H；把結(jié)果存入累加

40、器進(jìn)行處理MOV B,#256DIV ABMOV B,200MOV AB；把數(shù)字量轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的模擬量值MOV B,#64HDIV AB；除以 100 求百位的值本科生課程設(shè)計(jì)（論文）21MOV 51H,A；把溫度的百位值送顯示MOV A,BMOV B,#0AHDIV AB；除以 10 求十位的值和個(gè)位值MOV 52H,A；把溫度的十位值送顯示MOV 53H,B；把溫度的個(gè)位值送顯MOV P2,00000001B；選擇通道 1SETB P3.6；把 P3.6 置位產(chǎn)生一個(gè)上升沿LCALL MIN；調(diào)用延時(shí)子程序CLR P3.6；把 P3.6 清零JB P3.2，W2；判斷轉(zhuǎn)換是否完成，完成后跳轉(zhuǎn)

41、SJMP $；沒完成就等待W2:SETB P3.7；使 EOC 端有效轉(zhuǎn)換結(jié)果給單片機(jī)MOV 71H,P2；把轉(zhuǎn)換結(jié)果存入 70H 單元MOV A,71H；把結(jié)果存入累加器進(jìn)行處理MOV B,#256DIV ABMOV B,200MOV AB；把數(shù)字量轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的模擬量值MOV B,#64HDIV AB；除以 100 求百位的值MOV 56H,A；把壓力的百位值送顯示MOV A,BMOV B,#0AHDIV AB；除以 10 求十位的值和個(gè)位值MOV 57H,A；把壓力的十位值送顯示MOV 58H,B；把壓力的個(gè)位值送顯示計(jì)時(shí)中斷程序：ORG 0300HMOV TH1,#00111100B；給定時(shí)器 T1 重新賦初值MOV TL1,#10110000BMOV R1,80H；把次數(shù)調(diào)出來存入 R1MOV R2,81H；把次數(shù)調(diào)出來存入 R2本科生課程設(shè)計(jì)（論文）22REL2:DJNZ R2,REL；判斷是否到 20 次MOV 81H,#20；到了就重新賦值MOV R2,81HDJNZR1,REL2；判斷是否到 60 次MOV 80H,#60；到了重新賦值MOV R1,80HDJNZ R0，RE