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消毒柜微电脑控制器.doc

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0摘要在现实生活中,随着科技的进步,人们的健康观念逐渐增强,卫生意识越来越浓,对于食品的消毒要求有所提高。本文介绍的 AT89C51 单片机消毒柜控制系统就是为了人们日常生活中的餐具消毒而设计的,采用微电脑控制技术,精确地控制消毒柜内的温度,很大程度上改善了人们的饮食卫生,提高了人们的生活水平。本设计采用 DS18B20 温度传感器采集实时温度,通过 DQ 口送 51 单片机系统,实现模拟温度值的采集、转化、输出数字值,然后 51 单片机对采集的数据处理后送液晶显示电路,实时动态地显示当前的温度、最高加热温度、最低保温温度以及最高保温温度。消毒柜主要通过加热到一个指定温度,对餐具等卫生洁具进行高温消毒,消毒柜将高温控制在一个指定的范围内,杀灭细菌,极大地增强了人们的饮食卫生,大大降低了疾病的交叉传染,为提高人们的身体健康起了重要的作用。 关键词:单片机 温度传感器 消毒柜 饮食卫生1目录第一章 概述 .3第二章 系统的组成及工作原理 .42.1 系统设计要求 .42.2 系统组成框图和系统工作原理 .4第三章 硬件电路方案设计 53.1 方案比较与确定 .53.2 单片机最小系统设计 .63.3 温度采集转换电路 .73.3.1 DS18B20 温度传感器介绍 .83.3.2 DS18B20 温度传感器工作原理 83.3.3 DS18B20 温度传感器的功能特点 103.3.4 使用 DS18B20 的注意事项 .113.3.5 温度传感器 DS18B20 与单片机的接口电路 .113.4 1602 液晶显示模块 .123.4.1 1602LCD 液晶模块简介 123.4.2 1602 液晶屏工作原理 133.4.3 1602 液晶屏与单片机的接口电路 133.5 键盘扫描模块 .153.5.1 矩阵式键盘介绍 .153.5.2 键盘扫描原理 .163.6 指示电路及处理电路 .17第四章 系统软件设计 184.1 程序设计思想 184.2 子程序设计 .214.2.1 DS18B20 初始化程序 .214.2.2 1602 液晶屏初始化程序 .2224.2.3 键盘扫描初始化程序 .234.3 本章小结 .24第五章 调试与结果分析 245.1 硬件调试和软件调试 245.2 调试结果 25第六章 结论 26参考文献 27附录一 电路原理图 28附录二 源程序 303第一章 概述随着科技的进步、社会的发展,测温控温仪器的广泛应用,智能温控已经成为当今控制系统的主要方向,特别是近年来温度控制系统已经应用在人们生活的各个方面,与人们日常生活息息相关。而本设计是设计一个消毒柜,其实就是设计一个智能的温度控制系统,消毒柜主要通过加热到一个指定温度,对卫生洁具进行高温消毒,消毒柜就是把高温控制在一个指定的范围内,杀灭细菌,极大的增强了人们的饮食卫生,大大降低了疾病的传染,为提高人们的健康起了重要的作用。本文主要研究基于 51 单片机控制的消毒框系统,设计中前端温度采集电路采用的是温度传感器 18B20,用矩阵键盘控制系统加热最高温度、最低保温温度、最高保温温度的调节,以及消毒、保温、停止等功能的开启及关闭,由液晶屏 1602 显示当前温度及各调节温度的情况,同时有相应的指示灯及蜂鸣器指示当前工作状态。本设计有良好的人机对话界面,有简单的按键操作,动态可调的工作参数,都是十分人性化的。相对于其他的那些消毒柜,本设计很容易实现,成本低,一切按照工业设计的流程进行的,对于工业生产有很大的意义。本设计使用的是单片机智能控制,高效并安全地实现温度的精确控制,相比起来有更大的优势。4第二章 系统的组成及工作原理2.1 系统设计要求A. 设置三个功能键:消毒、保温、停止;B. 按消毒键,接通加热继电器加热,当测到 125℃时,停止加热;C. 按保温键,在 50℃以下接通加热器,到 70℃关闭,一直持续工作;D. 按停止键,则停止工作。 2.2 系统组成框图和系统工作原理单片机液晶显示矩阵键盘指示灯、蜂鸣器温度传感器继电器加热装置图 2.2-1 系统组成框图本次设计采用 18b20 温度传感器实时采集温度模拟信号,并通过内部转化,将温度模拟信号转化为数字信号送 51 单片机系统,51 单片机对所采集的数据送入 1602 液晶显示模块中进行显示,从而完成对温度的采集。51 单片机再对矩阵键盘的扫描结果和即时温度值的处理,实现对温度的控制,系统设计了消毒,保温,停止三键,按下加热功能键时,单片机控制继电器启动加热器,开始进行加热,当温度到达 125 度时停止加热,按下保温键时,温度小于 50 度,加热器开始加热,温度超过 70 度,停止加热,当按下停止键时,一切程序停止运作。在此基础上,设置了三个调节按键和十个数字键,当
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