1、1 设计任务书.02 基于单片机消毒柜控制电路设计.12.1系统的组成及工作原理.12.1.1系统设计要求2.12.1.2系统组成框图.12.1.3系统工作原理3.12.2硬件电路设计.错误!未定义书签。错误!未定义书签。2.2.1方案论证.22.2.2方案确定.42.2.3单片机最小系统设计.42.2.4温度转换与放大电路.52.2.5数模转换电路.102.2.6温度控制电路.112.2.7显示模块.122.3系统软件设计.错误!未定义书签。错误!未定义书签。2.3.1系统软件设计原理7.132.3.2中断服务程序设计8.142.3.3系统子程序设计.152.4 仿真结果与分析.21参考文献
2、:.25附录 3:.261 设计任务书1.设计任务设计一台消毒柜控制系统2.设计要求(1)显示消毒柜温度、保持时间;(2)可以键盘设定消毒柜温度、定时时间;(3)可以实现实时中断功能;(4)消毒后自动关机;(5)测温误差:0.5:(6)定时误差:f 20 s月。2 基于单片机消毒柜控制电路设计2.1系统的组成及工作原理2.1.1 系统设计要求 2 2 A.设置三个功能键:消毒、保温、停止;B.按下消毒键,加热装置进行加热,当温度达到 125 度时,停止加热,其加热的时间可通过键盘设定;C.按下保温键,在 50 度以下接通加热器,达到 70 度关闭,一直持续工作,其加热的时间可通过键盘设定;D.
3、按下停止键,就停止工作;E.采用的是 PT-100 铂热电阻测温,A/D 转换采用的是 ADC0809;F采用的是 7279 芯片管理键盘显示。2.1.2系统组成框图电桥电路电压放大A/D功能键盘单片机数码显示加热装置图2-1系统组成框图2.1.3系统工作原理3本次设计采用铂热电阻 PT-100 温度传感器实现从温度到电阻值的转换,PT-100的温度每上升 1 度,其阻值就增大 0.38 欧姆,电桥将 PT-100 电阻值的变化转换成电压变化、再经集成运放 TL084 放大成 0-5V 的电压(值不会超过 5),然后经 ADC0809转换成 8 位数字的信号送 89C51 单片机系统,89C5
4、1 单片机对所采集的数据经滤波、变换等处理后送入 7279 显示模块中进行显示,从而完成对温度的采集。89C51 单片机再对键盘的扫描结果和即时温度值的处理,实现对温度的控制,系统设计了加热,保温,停止三键,按下加热功能键时,单片机控制加热器,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,设置了一个校时键,当按下校时键时,无论加热器加热与否,要到达设定的时间才停止工作。如此达到实验要求。完成实验。2.2 硬件电路设计2.2.1方案论证方案一:本方案采用的是新型的温度传
5、感器 LM35 构成前端温度传感电路,LM35输出可以从 0 度开始,该器件采用的是塑料封装 TO992,工作的电压 430V。LM35前端电路直接与 ADC0809 温度采样电路相连接。系统采用的是以 51 单片机为核心的微电脑控制,主要通过单片机启动 ADC0809 电路,对前端电路直接进行采样,得到采样的数字值由单片机将其经数学变换处理,转换成真正的温度值。键盘控制则采用的是以 HD7279 为核心的键盘显示电路,由它来控制消毒、保温、停止等功能,并设置校时键,随时设置当前工作状态和需要保持的时间。7279 键盘显示电路带有 8 个数码管,用来显示当前系统工作情况,如倒计时时间,实时温度
6、等。加热器与单片机用继电器来隔开,继电器用来智能控制消毒柜的加热。本方案的特点是:前端温度电路直接采用 LM35 温度传感器,具有转换速度快,灵敏度高的特点,但是测量精度不够,抗干扰性能差的,受工作环境因素的影响较大。方案一电路原理图如下所示:图2-2 方案一电路原理图方案二:在此次实验中也可以采用铂热电阻温度传感器 PT-100,由含铂热电阻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 05V 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,比如加热、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