课程设计 消毒柜

1、专业课制电路计报告题目名称：消毒柜把握电路姓名：专 业：班级学号：指导教师：通信工程202207 月 10 日消毒柜把握电路消毒柜把握电路随着现代科学技术的不断进展，微电脑把握技术开头逐步渗透到各个领域中，包境的检测，分析，把握其变化规律并合理利用，以改善人类的生活。PT-100 电阻值的变化转换成电压变化，再经运放 TL084放大成 05 伏电压，整形滤波使得信号稳定后，送至ADC0809 数模转换电路，转化成 动作来治理加热器的启动和停顿，并且对温度的把握为准确的闭环把握。关键字: 单片机 数据处理 显示名目 HYPERLINK l “_TOC_250030“ 第一章前言.1 HYPERL

2、INK l “_TOC_250029“ 课题的背景和意义1 HYPERLINK l “_TOC_250028“ 国内外争辩概况及进展方向1本文主要争辩内容2 HYPERLINK l “_TOC_250027“ 其次章系统的组成及工作原理3 HYPERLINK l “_TOC_250026“ 2.1系统设计要求3 HYPERLINK l “_TOC_250025“ 2.2 系统组成框图.3 HYPERLINK l “_TOC_250024“ 2.3系统工作原理.3 HYPERLINK l “_TOC_250023“ 第三章硬件电路设计43. 1 方案争辩.4 HYPERLINK l “_TOC_

3、250022“ 方案确定5 HYPERLINK l “_TOC_250021“ 单片机最小系统设计6 HYPERLINK l “_TOC_250020“ 温度转换与放大电路7 HYPERLINK l “_TOC_250019“ 数模转换电路8 HYPERLINK l “_TOC_250018“ 键盘把握电路9 HYPERLINK l “_TOC_250017“ 显示模块10 HYPERLINK l “_TOC_250016“ 第四章 系统软件设计12 HYPERLINK l “_TOC_250015“ 4.1 系统软件设计原理124.2 主程序设计 .12 HYPERLINK l “_TOC_

4、250014“ 系统子程序设计13 HYPERLINK l “_TOC_250013“ 温度采样及AD子程序14 HYPERLINK l “_TOC_250012“ 显示处理子程序15 HYPERLINK l “_TOC_250011“ 消毒子程序15 HYPERLINK l “_TOC_250010“ 保温子程序16 HYPERLINK l “_TOC_250009“ 停顿子程序17键盘处理子程序18 HYPERLINK l “_TOC_250008“ 第五章 调试与结果分析20 HYPERLINK l “_TOC_250007“ 硬件调试20 HYPERLINK l “_TOC_25000

5、6“ 软件调试20 HYPERLINK l “_TOC_250005“ 调试结果21第六章 结论.22 HYPERLINK l “_TOC_250004“ 实现功能22 HYPERLINK l “_TOC_250003“ 缺乏之处及改进意见22 HYPERLINK l “_TOC_250002“ 参考文献 .23附录24 HYPERLINK l “_TOC_250001“ 附录一电路原理图24 HYPERLINK l “_TOC_250000“ 附录二 源程序25消毒柜把握器的设计消毒柜把握器的设计11第一章 前言课题的背景和意义随着社会的进展，科技的进步，测温控温仪器的广泛应用，智能控温已经

6、个方面但温度把握却是一个始终未开发的领域，却是与人们息息相关的问题。国内外争辩概况及进展方向是市场上的一些通过臭氧消毒，最终就是通过紫外线消毒的消毒柜。25 分钟，同时，在消毒过程瓷、玻璃制成的餐具、茶具，但不适于消毒不耐热的塑料、漆 、木、竹制品，600-700 瓦左右， 每次消毒耗电相对低温型要多一些。60 分钟才能完成，200 瓦以下，价格较廉价。12510 分钟，才能把对人身体有害的牙孢菌及肝炎125，不管是承受石英管还是电热丝发热，发热元消毒柜把握器的设计消毒柜把握器的设计22形。VFD 动态显示当前系统工作状况及其他参数，同时承受数码把握定时开关、自动除臭，承受高纳米磁性门封材料、

7、排气孔特设防虫网。本文主要的争辩内容 单片机把握的消毒框系统，设计中由于是承受 8255 的键盘显示把握电路实现温度的时实显示。消毒柜把握器的设计消毒柜把握器的设计33其次章 系统的组成及工作原理系统设计要求设置三个功能键消毒、保温、停顿。按消毒键，接通加热继电器加热，当测到 125时，停顿加热。70关闭，始终持续工作。(3)按停顿键，则停顿工作。系统组成框图AD590AD590电压放大A/D数码显示单片机功能键盘加热装置图2.1系统组成框图系统工作原理AT89S518255路实时显示出来。AT89S51把握加热器，开头加热，当温度到达1255070 一切动作停顿。消毒柜把握器的设计第三章 硬

8、件电路设计方案论证在此方案中也承受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，工作过程中其温度的变化将引起 PT-100 电阻值的转变，最终转换成电压的变化，但电桥输出的电压最多只能是几十毫伏，所以必需经LM35 放大后才输出工作电压 430V ADC0809 转换成 8 位数字信号送单片机开发系统。7279 进展显示，7279对键盘的扫描结果进展相应的处理，如加热、保温、停顿等，这些就要靠把握大电流的安全把握的作用。方案一系统方框图如下所示:3.1 方案一系统方框图方案二： 在此方案中承受了 AD590 是电流输出型温度传感器，其工作电4消毒柜把握器的设计压是 4

9、30V，检测温度范围为-55+150 度的温度范围符合试验要求，由于AD590是集成温度传感器，其输出信号经过10K电阻取出电压信号，经零点调A/D 转换数字量由 AT89S51 完后经过 8255 数码显示电路实时显示在数码管上，且通过 8255 的键盘把握电路来实现对温度智能把握。方案二：系统方框图如下：方案确定3.2 方案二系统方框图PT100 AD5908255 的数码显示电路在硬件电路上比较便利也便利后面的对程序编写打下了坚实的根底所以综合各方面的因素最终确定承受方案二。单片机最小系统设计单片机承受的是 ATMEL 公司的 AT89S51 芯片该款芯片是一种低功耗、高 4K Flas

10、h Atmel 公5消毒柜把握器的设计80C51 产品指令和引脚完 全兼容。Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在单芯片上， 8 CPU FlashAT89S51 为众多嵌入式把握AT89S51 具有以下标准功能： 4kFlash，128 RAM， 32 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，16 位 定时器/6 2 择节电模式。空闲模式下，CPU 停顿工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、RAM 内容被保存，振荡器被冻结， 单片机8 位微把握器 4K 字节在系Flash AT89S51。单片机最小系统电路图如图 3.2 所示。AT89S51 的复位端是一个史密

11、特触发输入，高电平有效，而系统中的时钟接口和 CAN 总线接口的复位信号都是低电平有效。在复位电路中，按一下复位开关就使在 RS 74LS14 的一次反相整形，供给应I/ORST 端供给应外部接口电路。12M 20P 电容组成系统的内部时钟电路。图3.2 单片机最小系统电路图温度转换与放大电路由于本方案承受的集成温度传感器 AD590 其内部的电路如下：6消毒柜把握器的设计消毒柜把握器的设计 8R3R3R70R1100k11R113U1:A1LM32410k1R510k152U1:B7LM324110RV26RV15k409U1:C8LM324100k44R69kR0R2R41k1k9k20k

12、B112V3.3 温度转换与放大电路AD590 是电流输出型温度传感器，其工作电压为 430V，检测温度范围55 度到+150 度，它有格外好的线性，灵敏度为1ua/k。AD590 输出信号通过 10kVTAD0809 采样用温度Ad59经ADC0 电流10k 电压调整后电5倍后电0809 数字压VT量0273.2uA2.732V0.0V0V00H10283.2uA2.832V0.1V0.5V1AH20293.2uA2.932V0.21.0V33H30303.2uA3.302V0.3V1.5V4DH40313.23.1320.4V2V66HuAV50uA323.2V3.2320.5V2.5V8

13、0H60uA333.2V3.3320.6V3V99H70uA343.2V3.4320.7V3.5VB3H80uA353.2V3.5320.8V4VCCH90uA363.2V3.6320.9V4.5VE6H100uA373.2V3.7321.0V5VFFH数模转换电路3.3AD590温度参数表 ADC0809 是由两局部组8 A,B,C 打算那一路模拟信号被选中并送到A/D转换器中进展转换。A/D 转换啊器，它由比较器，把握规律，三256R 梯形电阻网络组成。其中由256R D/A转换器。硬件电路图如下:消毒柜把握器的设计3.4 数模转换电路3、接地。模数、数模转换电路中要特别留意到地线的正确连

14、接，否则干扰A/D、D/A 及取样保持芯片上都供给了独的器件的模拟地和数字地分别连接，然后将模拟地与数字地仅在一点上相连。 基准电压基地端的接地参考点。VREF 为基准电压输入端，接 MC1403 供给稳定的参考电压。WR RD 89C51 的读写端。ADC0804 在数据采集系统中CSWR A/D 转换器工 100us 后将输入模拟信号转换为数字信号存于输出锁存器，并CS、RD ADC0804 相应引脚，将数据取出并存入存储器中。整个数据采集过程中，由微处理器有序的执行假设干指令完成。本次设计在 AD 采样局部电路设计没有选用中断方式，由于在加热装置选系统实时要求不是很高状况下，承受延时方式

15、对系统执行速度影响不大。键盘把握电路硬件电路如下：9消毒柜把握器的设计3.5 键盘接口电路该接口键盘接口电路时通过 8255 扩展接口，其中 8255 的 PA 口作为输入 口的低四位作为行扫信号的扫描回键盘的键值。设置，消毒、保温、停顿三个功能键。显示模块8255 为可编程的并行接口芯片，其具有三个 8 I/O 口，分别为PA口,PB口,PCPC口又分为高四位PC7PC4,和低四位口的PC3PC0，I/O口的工作方式。,显示模块也是承受的是 8255,扩展口，通过编制相应的程序来转变 I/O 口的 LED 8255 构成动态显示接口，8255 A 75451 后接显示器的各个段极。 7545

16、1 同相驱动后，仅PA0为高，关闭第一个数码管，随后使PA1为低电平，选通其次位数码管，并由PB10消毒柜把握器的设计口输出其次位要显示的数据，并延时 1MS 左右，依次选通第 3、4、6，位数码管，并通过循环显示，便可在数码管上稳定的显示所需要显示的内容。其数码管的字形表如下：代码HD7HD6GD5FD4ED3DD2CD1BD0AC0110000000F9111110101A4101001002B0101000003991001100149210010010582100000106F81111100078010000000890100100009字形3.6.1 字形硬件电路如下：11消毒柜把

17、握器的设计3.6.2 显示电路图第四章 系统软件设计系统软件设计原理AD然后调用显示程序进展温度的事实显示。对于各个功能键的程序是从 P0 口读数、再转换成十进制数、送显缓区、再要把握加热器，开头加热，当温度到达125度时停顿加热，当按下保温键时，当50 度时，加热器开头加热，当温度高于70 度，停顿加热，当按下停顿12消毒柜把握器的设计消毒柜把握器的设计 14器的工作，以到达人们所要求到达的效果。主程序设计主程序主要完成 8255 7279 4.1。开头开头初始化键盘扫描N有键按下否？YrY是加热键否？N志，启动加热器Y是消毒键否？N志Y是停顿键否？闭加热器N图4.1主程序框图系统子程序设计

18、现完整的功能。AD子程序温度采样进来，通过ADC0809 的 0 通道，启动AD 转换，然后延时 120US, R0、R1、R2 中保存。4.3 所示开头开头选中 ADC0809的端口地址启动 AD0809 的 0 通道R7 中B 中初值 10分别个位送 R1Y分别十位送 R2分别百位送 R3返回4.3 AD 采样滤波子程序流程框图显示处理子程序该程序承受 8255 并行送显，先给 7EH 到 7AH 四个显缓单元付初值，然后建立显缓指针 R0，且将显示码送 R1，然后查表显示，然后使修改指针，消隐，循环动态显示显示处理子程序流程框图如图 4.4 所示开头开头显缓指针R0R1、R7 初始化 5

19、0us8255，R0 单元内容查表，将得到的字形码发送至 8255延时 5us，去除片选信号，修改 R0 和 R1R7-1=0？NY返回4.4 显示处理子程序流程框图消毒子程序4.5 所示。、开头开头扫描键盘是否停顿键？YP1.1 置为 0，点亮消毒指示灯NYN停顿加热，置P1.1 高启动加热，置 P1.1 为低关消毒指示灯返回4.5 消毒子程序流程框图保温子程序50-70 70 度时关加热50 度时开加热器。直接停顿保温,4.6 所示。开头开头键盘扫描是否停顿键？Y 亮保温指示灯NYNNY停顿加热，置P1.2 高启动加热，置 P1.1 为低关消毒指示灯返回停顿子程序4.6 保温子程序流程框图

20、4.7所示。开头开头去除消毒、保温标志关数码管显示。关指示灯和加热器7EH 送 R0，31H 送R1，04H R7R0 送R1NR7-1=0？Y返回4.7 停顿子程序流程框图键盘处理子程序键盘处理主要是不断的扫描 8255 模块中的键盘，假设有键按下时，则依据得到的键值查表求出其键号，将键号存放于存放器R3中供主程序处理。其流程图4.8 所示。开头开头置 8255 的 CS 有30us送列信号#0FEH回读行扫信号N 00HY00H由键值查键号返回图4.8键盘处理子程序流程图第五章 调试与结果分析硬件调试由于本次课设才用的是试验相，通过设计方案，在试验箱上找出各局部路，先进展温度采样局部的电路

21、调试。 根本运行正常，是否按时预定的显示。调试 AD 转换模块电路，看是否转换正常，以及数码显示局部是否够实现温度的实时显示。最终进展整体硬件电路的联调。软件调试实现都有困难，所以软件的调试时重中之重。 码管上显示实时温度值。键盘扫描局部程序的调试，该局部是程序中的功能键实现的最主要的的功能的混乱，所以在这一步分的调试上最主要是把握键盘的分析。(3) 最终一局部调试显示程序的调试，该局部程序的调试，关系到该课设是应当边编写边调试。调试结果经过具体的硬件调试和软件调试之后，系统工作正常，8255 6 位数码0-200 范围内。按下“消毒键”时，系统接通加热器，点亮加热指示灯，当温度到到达125

22、度时，停顿加热；按下“保温键”，当50 70 键”时，系统回到初始状态。实现功能 为核心的消毒柜系统设计，前端测温基于 8255A 的键盘显示模块，实现了以下功能：具有友好便捷的键盘、显示接口；实时稳定的显示当前温度消毒、保温功能缺乏之处及改进意见能完全把握该键盘显示局部程序的编写。以前所学的其根底学问，也能更好的把握一些电气学问。参考文献【1.MSC-51单片微型机原理、系统设计及应用【M】.北京：清华大学出版社，2022.9【2M大学，2022.2【3M2022.1【4】 刘同法.陈忠平.彭继卫.单片机外围接口电路与工程实践【M】.北京：北京航空航天大学出版社， 2022.3【5】 王港元

23、.电工电子实践指导【M】. 江西：江西科学技术出版社， 2022.1【6】 何立民.单片机应用技术选编 (1-8). 北京：北京航空航天大学出版社 .2022【7】 邬宽明.单片机外围器件有用手册. 数据传输接口器件分册M.北京：北京航空航天大学出版社，2022【8】 鲍健等. 用单片机直接驱动液晶显示器.量子电子学报J.2022.24：651652【9】 王春林.中国电子报第四版.北京：中国电子报社，2022.2【10】白英彩.微型计算机常用芯片手册 M. 上海:上海科学出版社出版，1984.12消毒柜把握器的设计附录一 电路原理图25消毒柜把握器的设计消毒柜把握器的设计 29附录二源程序O

24、RG 0000H LJMP;*;主程序;*MAIN:LCALLCSH82558255LCALL DIR;调显示程序L9:MOV DPTR,#0FF20H8255AMOV A,#0FEHMOVX DPTR,A;列扫描信号从最低位开头MOVDPTR,#0FF22H;CMOVXA,DPTR;读回行扫描信号CJNEA,#0BH,L3;看是否为加热键SJMPHEATL3:MOVDPTR,#0FF20HMOVMOVXA,#0FDHDPTR,AMOVDPTR,#0FF22HMOVXA,DPTRCJNEA,#0BH,L4;推断是否为保温键LJMPBAOWENL4:MOVDPTR,#0FF20H8255AMOV

25、A,#0FEH;列扫描信号从最低位开头MOVX DPTR,AMOV DPTR,#0FF22HMOVX A,DPTR CJNE A,#07H,L5ACALL STOPSJMP L9L5 :LJMP MAIN;*;加热消毒子程序;*;C;读回行扫描信号调用停顿子程序HEAT:MOV DPTR,#0FF20H;MOV A,#0FDHMOVX DPTR,AMOV DPTR,#0FF22HMOVX A,DPTRCJNE A,#0BH,L8;推断是否为保温键SJMPBAOWENL8:MOV DPTR,#0FF20H8255AMOV A,#0FEH;列扫描信号从最低位开头MOVX DPTR,AMOV DPT

26、R,#0FF22H;CMOVX A,DPTR;读回行扫描信号CJNE A,#07H,L7;推断是否为停顿键ACALL STOP;调用停顿子程序LJMP L9L7:CLRP1.1;置加热灯SETBP1.4LCALLADZHADLCALLDIGIMOVR4,#3EH;显示各位LCALLWSMMOV A,R1 LCALLCBXS LCALLMOV R4,#3DH LCALLWSM MOV A,R2 LCALLCBXS LCALLMOV R4,#3BH LCALLWSM MOV A,R3 LCALLCBXS LCALLPDBF: MOVA,R7SUBBJC HEATSETBCLR P1.2 LCALL

27、;*;保温键子程序;*BAOWEN: MOV DPTR,#0FF20HMOV A,#0FEH MOVXDPTR,AMOV DPTR,#0FF22HMOVX A,DPTR CJNE A,#07H,L6 ACALL STOP;显示十位;显示百位998255A;列扫描信号从最低位开头;C;读回行扫描信号;推断是否为停顿键;调用停顿子程序LJMPL9L6:SETBP1.1;熄灭加热指示灯SETBP1.3SETBP1.4CLRP1.2LCALLADZH LCALLDIGI MOV R4,#3EH LCALLWSM MOV A,R1 LCALLCBXS LCALLMOV R4,#3DH LCALLWSM

28、MOV A,R2 LCALLCBXS LCALLMOV R4,#3BH LCALLWSM MOV A,R3 LCALLCBXS LCALLPDBW:SUBBA,#50JNCBAOWEN LJMP;*;连续加热子程序;*HEATAGAIN: SETB P1.3CLR P1.1 LCALLADZH LCALLDIGI MOV R4,#3EH LCALLWSM MOV A,R1 LCALLCBXS LCALLMOVR4,#3DH;保温指示灯点亮A-D;掉二十进制转换;送显示个位;显示十位;显示百位A50;大于则连续保温;小于就跳到连续加热子程序LCALLWSM MOV A,R2 LCALLCBXS

29、LCALLMOV R4,#3BH LCALLWSM MOV A,R3 LCALLCBXS LCALLGAO65:MOV A,R7SUBB A,#70 jC HEATAGAIN LJMP BAOWENDDFF: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HDB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH;*8255;*CSH8255:MOVA,#81HMOVXDPTR,A RET;*;AD;*ADZH: MOVDPTR,#0FF80HMOVA,#0MOVXDPTR,AMOVR0,#120DJNZR0,$MOVXA,DPTRMOVB,#20

30、0MULABMOVA,BMOVR7,ARET;*;二进制转十进制子程序;*DIGI: MOV B,#10DIV AB MOV R1,BDIV AB MOV R2,BMOV R3,ARET;*;8255;*WSM:MOVDPTR,#0FF20HMOVA,R4MOVXRET;*;8255;*CBXS: MOVDPTR,#DDFFMOVCMOV DPTR,#0FF21HMOVXDPTR,A RETJIAN:MOV DPTR,#0FF20H8255AMOV A,#0FDH;列扫描信号从最低位开头MOVX DPTR,AMOV DPTR,#0FF22H;CMOVX A,DPTR;读回行扫描信号CJNE A,#0BH,LP;看是否为加热键LJMP BAOWENLP:LJMPMAINRETDELAY: MOVR4,#08H序DELAY1:MOVR5,#0A0HDJNZR5,$DJNZRET;*;停子键子程序;*STOP: MOV DPTR,#0FF20HMOV A,#0FFH MOVXDPTR,ACLR P1.4RET;*GOOD;*DIR: MOV SP,#53HMOV A,#81HMOV DPTR,#0FF23HMOVX DPTR,AMOV 7EH,#00HMOV 7DH,#01HMOV 7CH,#02HMOV 7BH,#03HMOVR6,#0FFHLP0: LCALL SSEEDJN