消毒柜微电脑控制器.docx

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， 当按下最高加热温度调节键时，调节最高消毒温度，使125度的最高消毒温 度可调；当按下最低保温温度调节键时，调节最低保温温度，使50度的最低 保温温度可调；当按下最高保温温度调节键时，调节最高保温温度，使70 度的最高保温温度可调。如此达到设计要求，完成设计。
第三章硬件电路方案设计

方案一：采用伯热电阻温度传感器PT-100,由含伯热电阻PT-100为桥 臂的电桥，过程中其温度的变化将引起PT-100电阻值的改变，最终转变成电 压的变化，但电桥输出的电压最多只能有几十毫伏，所以必须经ICL7650放 大后才能输出0〜5V的电压，达到实验所要求的电压，再经ADC0809转换成 8位数字信号送至单片机。
单片机开发系统对所采集的数据经过滤波、变换等处理后送到7279进行 显示，以实现对温度的测量。测量出即时温度值之后要进行的就是根据温度 的值和7279对键盘的扫描结果进行相应的处理，比如消毒、保温、停止等， 这些就需要靠软件程序来辅助完成，还要通过加热装置来进行相应的操作， 从而完成此次设计的要求。加热器是由单片机通过继电器控制，安全管理加 热器的启动与停止，加热装置将单片机核心系统与加热器隔离，防止加热器 的高温对系统造成损伤，起到了以小电流控制大电流而安全控制的作用。
方案二：采用数字温度传感器芯片DS18B20测量温度，输出信号为数字 信号。非常便于单片机处理及控制，较传统的测温方法而言，省去了很多电 路设计，而且该传感器的物理稳定性非常高，温差小于1摄氏度，输出信号 直接采用51单片机控制，并通过实时扫描矩阵键盘进行相应处理，同时可通 过1602液晶屏显示当前系统设置情况，采用软件编程的自由度较大，通过编 程可实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且整体电路体积小，硬件简单, 安装方便。
通过分析以上两种方案，可以看出方案一的测温装置比较复杂，虽然可 以检测出当前环境温度，但是误差较大。方案二的测温装置电路比较简单、 精确度较高、设计方便、软件编程也比较简单，故本次设计采用方案二。
本设计米用了 AT公司的89C51单片机，它包含有128字节数据存储器, 内置2K的电可擦除FLASH ROM,可以进行重复的编程，大小可以满足软件系 统设计，故不必再扩展程序存储器。复位电路和晶振电路是89C51工作所需 的最简外围电路。
单片机最小系统电路图如图3. 2-1所示。
89C51的复位端是一个史密特触发输入，高电平有效，而系统中的时钟 接口是低电平有效。在复位电路中，按一下复位开关就使在RS端出现一段时 间的高电平，提供给单片机复位端。外接12M晶振和两个22P电容组成系统 的内部时钟电路。
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