基于单片机的消毒柜电路设计

合集下载

基于单片机的消毒柜电路设计说明

课程设计课程名称：单片机原理及应用课程设计学院：电气工程学院专业：电子信息工程姓名： ***8 学号： *** 年级： 2009级任课教师：彭建2012年 7 月 1 日贵贵州大学本科课程设计第 I 页摘要现当代科学技术的不断发展，微电脑控制技术开始逐步渗透到各个领域中，包括工业、农业以及家庭生活。

消毒柜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和加热时间，很大程度上改善了人们的饮食当卫生，提高了人们的生活水平。

本课题设计一个以MCS-51系列单片机为核心的单门消毒柜控制电路，文中对其电路的各结构及工作原理作了详尽的介绍。

电路运行后，能自动定时控制消毒柜电热板的加电和断电，适时有效地完成对柜内管餐具或其它物品的消毒工作。

对温度的控制主要由单片机控制继电器动作来管理加热板的启动和停止，并且对温度的控制为精确的闭环控制。

具有电路简单、制作容易、使用灵活等优点。

通过该电路，可以进一步了解到单片机电路的应用扩展功能和指令应用技巧。

关键词：单片机，单门，消毒柜，控制电路贵贵州大学本科课程设计第 II页目录摘要 (I)第一章任务及要求……………………………………………………………错误!未定义书签。

1．1任务………………………………………………………………………错误!未定义书签。

1.2 主要性能要求 (1)第二章前言………………………………………………………………………错误!未定义书签。

第三章方案论证与确定 (3)3.1单片机的选择 (3)3.1.2加热控制器件的选择………………………………………………错误!未定义书签。

3.1.3温控器件的选择………………………………………………………错误!未定义书签。

第四章设计过程 (4)4.1硬件电路的设计 (4)4．1．1系统硬件结构框图 (4)4．1．2 设计原理 (4)4．1．3 时钟和复位电路 (4)4．1．4 电源转换电路 (5)4．1．5 电热板控制电路 (5)4.1.6 报警电路 (6)4.1.7 开关电路 (6)4.2系统软件设计 (7)4.2.1 设计原理 (7)4．2．2 程序设计 (7)第五章结论及心得 (10)贵贵州大学本科课程设计第 III页第六章参考文献 (11)致谢 (12)附录一 (13)附录二 (14)贵贵州大学本科课程设计第 1 页第一章任务及要求1.1任务设计一个以MCS-51系列单片机为核心的单门消毒柜控制电路，并按规范制作设计文本和图纸。

消毒柜电子控制电路图

消毒柜电子控制电路图
消毒柜电路是利用红外加热原理，在密闭柜内创造出高温环境，对餐具进行杀菌消毒。

电路如图所示
控制电路包括交流降压稳压电路，红外加温电路和定时控制电路等。

单相交流电经限温熔断器FU（10A、150摄氏度）加至变压器T的初级，通过降压、整流、稳压后，输出9V直流电压，经K1常闭触点（1-3）至单向可控硅SCR的阳极。

AN1是电源控制键，按此键，可控硅触发导通，控制电源接通。

AN3是红外加热启动键，按此键，555的2脚的低电位使555触发置位.555和R5、R6、C4、C5等组成单稳定时电路，其暂稳定时td=1.1R6C5.图示参数的暂稳时间为24分钟左右，即555的3脚输出的高电平持续时间约24分钟。

基于单片机的消毒衣柜控制器设计与实现

2、消毒柜在国内外的发展
基于国内外对消毒柜的研究大体可以分为三个方向：首先是基于温度控制，通过对温度的控制来达到消毒的目的，它分为高温型电子消毒柜杀菌和低温型消毒柜，其次就是市场上的一些通过臭氧消毒，最后就是通过紫外线来消毒的消毒柜。
这三类消毒柜其中高温消毒柜高温型电子消毒柜杀灭细菌的效果好，升温速度较快，用时短，一次消毒的时间一般不会超过25分钟，同时，在消毒的过程中不产生气体，所以容易被用户接受。高温型电子消毒柜适用于铝、不锈钢、陶瓷、玻璃制成的餐具、茶具，但是不适于消毒不耐热的塑料、漆、木、竹制品，选购的时候要考虑这一点。一般家中电子消毒柜耗电功率多在600-700瓦之间，每次消毒耗电相对低温型多一些。
综上所述，本设计使用方案一选用STC89C52单片机作为本设计的微控制芯片。
1.2.2
方案一：使用LCD12864
使用LCD12864作为显示器，该显示器是128*64字符型点阵液晶，能够显示汉字、字母和图形，内部自带字库，使用方便，显示直观。可以通过可变电阻来调节背光亮度，在夜间也可以使用，接口和操作都很简单，价格便宜，并且使用该显示器能够节省IO口占用，节省系统资源。适合作为本设计的选择。
基于单片机的消毒衣柜控制器设计与实现
在科技高速发展、日新月异的今天，人们越来越注重生活舒适度和安全卫生。一切在曾经不曾注意到的微生物也引起了人们的广泛关注，螨虫，细菌，病毒纷纷进入人们的视线，如何消灭它们让生活更安全卫生就成了人们生活中的一件大事，这就促发了消毒衣柜的诞生。
本设计使用STC89C52单片机作为主控器件，使用传感器DHT11作为温度湿度检测器件，与单片机通过普通端口相连接，检测的温度湿度值通过处理后，显示在LCD12864显示器上，使用紫外线灯管进行杀菌，使用PTC加热器进行除湿，并且具有按键输入的功能，可以输入设置的消毒时间，当达到设置值后，停止消毒和加热并产生提示的报警音，从而完成整个功能。

消毒柜单片机温度控制.

消毒柜单片机温度控制课题研究的是以八位的单片机89c52为核心的控制系统，用来控制消毒柜的消毒温度。

温范围为0-1250C，精度达±0.50。

以89c52单片机为核心控制部件,对被控对象的温度实时控制。

详细介绍了该系统的软件实施手段并简要叙述了系统硬件特点。

该系统利用89c52单片机实现温度自动检测和自动调节的一种智能装置。

该装置主要特点在于:温度设置由硬件实现,由按键开关读入,不需要掉电保护;温度的自动控制采用PID,对开关量进行控制。

在日常使用的电加热系统中，负载输出方式主要有：调压式（变导式）周期过零式（占空比控制）。

但调压式控制功率因数低，对电网产生高次谐谐波污染，占空比控制方式使局部电路瞬间电流过大造成供电设备的加速老化，为克服以上缺点，采用周波过零式（变周期式）控制。

变周期控制关键是将控制量转化成导通的周波数，周波数的获得是利用控制量与导通波数成正比例的关系，运用两种不同的算法取得的。

再通过周波过零脉冲信号送入，单片机AT89C52产生外部中断完成辨相，计数，认项，驱动输出控制。

最后对系统采用的抗干扰措施做了简单介绍。

设计表明,该温度控制器的硬件设计简单,成本低,功耗小,体积小,控温效果较好,具有一定的实用价值。

关键词：单片机温度控制 PID控制 AT89C52 变周期控制1 绪论1.1 设计背景生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具之一，它在确保生产正常运行下，对提高产品质量，降低能耗，降低生产成本，改善劳动条件，减轻劳动强度方面等方面具有巨大的作用。

自20世纪30年代以来随着自动控制理论的不断发展，以及单片机的出现，自动化技术已取得惊人的成就，在工业生产和科学发展中起到关键的作用。

当前，自动化装置已成为大型设备中不可分割的重要组成部分。

可以说，如果不配置合适的自动控制系统，大型生产过程是根本无法运行的。

实际上，生产过程自动化的程度已成为衡量工业企业现代化水平的一个重要标志。

基于PIC单片机厨房控制器的设计

ＲＡ３／ＡＮ３／ＶＲＡ４／ＴＯＣＫＩＲＡ５／一ＳＳ／ＡＮ４
亡＝］Ｍ１２２ｎＦ
ＲＢ０／ＩＮＴ０ＳＣ１／ＣＫＬＩＮＯＳＣ２／ＣＫＬＯＵＴＲＣＯ／Ｔ１０Ｓ０／Ｔ１ＣＫＩＲＣｌＲＣ２ＧＡＳｌ２１３１４ＲＣ１／Ｔｌ０ＳＩＲＣ２／ＣＣＰｌＲＣ３／ＳＣＫ／ＳＣＬＲＣ７ＲＣ６ＲＣ５／ＳＤＯＲＣ４／ＳＤＩ／ＳＤＡ
ＷＷＷ．ｄｉｏｎｚｉｋＥ，＿ｊｉ．ｏｒｇ
周锦荣，等：基于ＰＩＣ单片机厨房控制器的设计
＋５Ｖ
Ｒ２１０ｋｎ
一
ＰＩＣ１６Ｆ７２
ＢＥＬＬＡＮＯ２３
—
ＭＣＬＲ／Ｖ
ＲＢ７
ＬＥＤ／ＭＩＮＨ０ＵＲ
．
－ｌｌ卜＿昔ＲＣＫＱＶ５ＧＱＥ４
ＬＥＤ１５Ｓ１
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
３：＝，卜４：：：
５：：，卜
ｌ４１３ＲＺ】
ｌ２０：
三。厂… ．Ｌ
周锦荣，等：基于ＰＩＣ单片机厨房控制器的设计
Ｆ／５仃
‘
‘
ＩＮ４００７
Ｃ２
ｖｏＬ７８Ｌ，２
ｒ
１ｌＶ
— —
：
乜
ｌ４ＸＩＮ４００７
＋５ＶＢ
口ｋ硼Ｌ．１００Ｉ．￣Ｚ＿ＩＤＮ４＇７，川ｗ —— ０Ｆ／１６、【】

基于单片机的智能衣柜系统设计

基于单片机的智能衣柜系统设计引言在科技高速发展、日新月异的今天，人们越来越注重生活舒适度和安全卫生。

一切在曾经不曾注意到的微生物也引起了人们的广泛关注，螨虫，细菌，病毒纷纷进入人们的视线，如何消灭它们让生活更安全卫生就成了人们生活中的一件大事，这就促发了消毒衣柜的诞生。

该设计使用STC89C52单片机作为主控器件，使用传感器DHT11作为温度湿度检测器件，与单片机通过普通端口相连接，检测的温度湿度值通过处理后，显示在LCD12864显示器上，使用紫外线灯管进行杀菌，使用PTC加热器进行除湿，并且具有按键输入的功能，可以输入设置的消毒时间，当达到设置值后，停止消毒和加热并产生提示的报警音，从而完成整个功能。

系统设计本设计以STC89C52单片机作为控制芯片，以DHT11传感器作为测量芯片，通过读取DHT11测量到的数据来对加热板进行控制，以达到自动干燥的目的，通过设置消毒时间来决定紫外线灯的持续时间，以达到杀毒的目的。

该设计分别从硬件系统设计、软件程序设计两大部分对系统进行分析。

硬件系部分单片机最小系统温度湿度采集模块紫外线灯控制模块 PTC加热板控制模块按键模块显示模块软件部分主程序温度湿度采集程序紫外线灯控制程序 PTC加热板控制程序按键扫描程序显示程序系统架构按键输入部分：可以通过按键对消毒时间进行设置，为系统输入部分。

传感器输入部分：检测所处环境中里的温度和湿度，单片机通过发送指令读取传感器测得的温度和湿度。

显示输出：通过单片机驱动LCD12864液晶屏进行显示。

声光报警：当压力值超出设定值后，单片机输出报警信号，通过声音与LED灯的闪烁来进行报警。

PTC加热控制：单片机通过继电器驱动PTC加热器开始加热。

紫外线灯控制：单片机通过继电器驱动紫外线灯对消毒衣柜进行杀毒。

软件设计本设计软件部分需要实现如下功能：1、检测温湿度2、控制紫外线灯和加热板3、设置消毒时间4、警报主程序介绍主程序为程序的入口函数，该函数的函数名为main()；任何单片机的C语言程序都从此程序开始运行，程序将该处的地址定义为开始地址，单片机上电复位后进入main函数，首先进行初始化设置，首先初始化LCD1602，然后对压力传感器进行初始化，然后转换一次压力值，显示静态数据。

基于AVR单片机的消毒机控制系统设计

０引言
众所周知，空气既是人类赖以生存的必要条件，也是传播疾病的重要媒介。目前世界上有４１种主要传染病，经过空气传播的就有１４种，占传染病传播的首位。２００３年带给人类巨大损失的ＳＲ是经空ＡＳ就气以飞沫为主要的传播途径。我们身边的空气环境中充斥着大量的有害细菌、病毒和有机（或无机）污染颗粒、有毒粉尘等。因此，空气的灭菌消毒对于防治疾病和身体健康具有很重要的意义。为了营造一个清新健康的工作和生活环境，设计一种既能净化清新室内空气，消除烟臭、霉味等异味，还能够动态灭杀空
摘要：介绍了基于ＡＲ单片机ＡＭＥＡ的空气消毒机系统的功能及设计原理，并给出了具体的ＶＴＧ８
设计方案，包括系统的硬件电路设计和软件设计流程图。该消毒机不仅具有臭氧、紫外线和高效滤
器组成的三重杀菌消毒功能，还能实时检测并显示室内空气质量情况。此仪器经投入使用后，具有运行稳定可靠，适应性好等优点。关键词：ＡＲ单片机；臭氧；紫外线；消毒；空气质量Ｖ中图分类号；Ｔ２１Ｐ７文献标识码：Ａ
（ｅ７１ｔｓａｃｓｉｔｆＩＴｈ８ｈＲｅｅｒｈＩｔｕｅｏＣ，Ｈａｄｎ０６２，Ｃｈｎ）ｎｔＣＳｎａ５０７ｉａＡｂｓｒｃ：ＡｏｎｒｌｙｓｅｔａｔｃｔｏｓｔｍｏｉｉｉｆｃｏｄｖｃｓｄｎＡＴＭＥＧＡ８ｓｉｒｕｃｄ，ａｄｄｓｇｆａｒｄｓｎｅｔｎｅｉｅｂａｅｏｉｉｎｔｏｄｅｎｅｉｎｐｉｃｐｅｉｌｔａｅｒｎｉｌｓｉｕｓｒｔｄ．Ｂｅｉｓｈｅｄｓｇｔｐｓｉｌｄｉａｄｒｉｃｉｄｓｆｗａｅｆｏｈａｔａｅｌｓｄｅ，ｔｅｉｎｓｅｎｃｕｎｇｈｒｗａｅｃｒｕｔａｏｔｒｗｃｒｎｌｒｐｏｉｄ．Ｔｈｅｉｉｆｃｉｎｒｖｄｅｄｓｎｅｔｏｄｅｉｅｏｏｙａｔｉｌｆｃｏｎｆｔｒｌｚｔｏｃｍｐｏｅｂｏｚｅｖｃｎｔｎｌｈｓｒｐｅｕｎｔｏｓｅｉｉａｉｎｏｉｓｄｙｏｎ，ｕｔａｏｅａｄｅｃｅｉｅｓｕｌｏｒａ—ｉｅｄｔｃｓａｄｄｓｌｙｈｅｉｄｒａｒｑａｉｓｔｔｏｌｖｉｌｔｒｙａｆｉｎｔｆｌｒ，ｂｔａｓｅｌｔｅｅｔｒｎｉｔｍｎｉｐａｓｔｎｏｏｉｕｌｔｉｕａｉｎ．ｙＴｈｅｄｖｃａｅｉｓｏｆｈｇｅｉｂｌｔｎｄａｐｌａｉｉｙａｔｒｐｕｏｕｓ．ｅｉｅｈｓｍｒｔｉｈｒｌｉｉｙａｐｉｂｌｔｆｅｔｎｔｅａｃｉＫｅｙｗｏｒ：ｄｓＡＶＲｃｏｏｍｉｒｃｍｐｕｅ，ｏ，ｔａｉｌｔａ，ｓｎｅｔｏＡｉｕｌｔｔｒＯｚｎｅＵｌｖｏｅｙＤｉｉｆｃｉｎ，ｒｑａｉｙｒｒ

单片机课程设计消毒柜电路设计

《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称消毒柜控制系统姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日填写说明1、正文部分：（1）标题与正文格式定义标准如下：一级标题：1.标题1二级标题：1.1标题2三级标题：1.1.1标题3四级标题：1.1.1.1标题4（2）表格：尽可能采用三线表。

（3）图形：直接插入的插图应有图标、图号，不能直接插入的图应留出插图空位。

图中文字、符号书写要清楚，并与正文一致。

（4）文字表述：要求层次清楚，语言流畅，语句通顺，无语法和逻辑错误，无错字、别字、漏字。

文字的表述应当以科学语言描述研究过程和研究结果，不要以口语化的方式表达，报告中科技术语和名词应符合规定的通用词语，并使用法定计量单位和标准符号。

2、参考文献：（1）数量要求：参考文献只选择最主要的列入，应不低于5种。

（2）种类要求：参考文献的引用，可以是著作[M]、论文[J]、专利文献[P]、会议论文等。

（3）文献著录格式及示例。

参考文献用宋体五号字。

[1] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地: 出版者, 出版年: 起止页码（著作图书文献）[2] 作者. 文章名[J]. 学术刊物名称. 年. 卷(期): 起止页码（学术刊物文献）示例：[1]王社国，赵建光。

基于ARM的嵌入式语音识别系统研究 [J]。

微计算机信息，2007，2-2:149-150.3、附录或附件：（可选项）重要的测试结果、图表、设计图纸、源程序代码、大量的公式、符号、照片等不宜放入正文中的可以附录形式出现。

4、如果需要可另行附页粘贴。

任务书设计一台消毒柜控制系统要求：(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摄氏度。

(6)定时误差：<20s/月。

目录1、绪论 (1)2、方案论证（规划、选定） (2)3、方案说明（设计） (3)4、硬件方案设计 (4)5、软件方案设计 (6)6、调试 (8)7、技术小结（结束语） (9)8、参考文献 (10)9、附录（源程序代码、电路图等） (11)1.绪论该课题是设计一个消毒柜其实是设计一个智能的温度控制系统，消毒柜温度主要通过加热到一个指定温度，对卫生餐具进行高温消毒，消毒柜将高温控制在指定范围内，并维持一定时间，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到了重要作用。

219440772_基于单片机智能消毒灯的设计

▋引言2020年初，新冠肺炎疫情暴发并达到全球大流行状态，而新冠肺炎作为传染性极强的呼吸道传播疾病，医务人员由于近距离接触感染病例及环境，感染风险极高，个体的防控配合和预防行为仍然是预防新型冠状病毒COVID-19 感染最基本和有效的方法，同时安全的医疗工作环境是有效保证医护人员减少诊疗过程中各种风险的方法之一[1]。

因此新冠肺炎的预防在疫情防控最前沿和面临风险最大的“阵地”——医疗环境中至为关键，为医务人员及病人、住院患者创造一个相对安全的环境无疑是重要的。

安全的环境是需要靠消杀来创造以及实现的，常用于公共空间的含氯消毒剂溶于水后产生次氯酸，具有杀灭细菌、病毒、真菌、结核杆菌等微生物的特性，但是随着疫情常态化防控出现消毒剂大量甚至过度使用的现象，可能导致残余的消毒剂经过雨水冲刷等方式流入排水管道、河流、湖泊等水体，对水体沉积物中的微生物生态系统造成影响。

且含氯消毒剂如 84 消毒液等，暴露在空气中易挥发出氯气，是一种有毒气体，主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸造成相当大的危害[2-4]。

新型冠状病毒肺炎防控方案（第四版）明确指出，无人条件下也可用紫外线对空气进行消毒。

需要注意的是，紫外线消毒灯对人眼、皮肤等也有一定的伤害[5]。

在开紫外线灯消毒时，人一定要及时避开，否则就有可能造成损伤和危害。

若能通过传感器分辨空间中是否有人经过，当空间中有人经过时，及时关闭消毒灯，在避免对人眼、皮基金项目：广西民族大学大学校级科研项目“印制电路板实验对理科学生的影响研究”（2020KJQN001）；广西壮族自治区自治区级大学生创新创业训练计划 “基于51 单片机控制的智能消毒灯”（202010608055）。

作者简介：陈恒驰，本科。

*通信作者：陈哲耕，硕士，实验师，研究方向为天体物理及太赫兹探测。

基于单片机智能消毒灯的设计◎陈恒驰　陈哲耕*（广西民族大学数学与物理学院，广西　南宁　530006）【摘　要】新冠肺炎疫情暴发的已严重威胁人类的生命安全，为了保证疫情防控最前沿和面临风险最大的“阵地”——医疗环境的消杀，从医院走廊环境出发，设计了一款基于单片机的智能消毒灯，系统以单片机为核心主控制，由温度检测模块检测环境温度，超声波测距模块检测目标距离，通过可控硅集成电路使单片机控制紫外消毒灯的开关状态，最后实现紫外线消毒灯的无接触开关。

基于单片机控制的消毒柜毕业设计论文

第1章绪论随着人们的生活质量的提高，对于健康生活的要求也随之提高，饮食健康成为了人们所关注的重点问题。

消毒柜的诞生和普及，适应了人们对于健康生活的要求。

本章就本课题的研究意义及研究现状等做详细的概述。

1.1 研究意义臭氧技术产品功能强，产品新颖，属高科技环保型产品，符合国家21世纪优先项目计划中的清洁产品行业，而且涉及国内各种产业，潜力极大。

由于小型臭氧技术产品对发生器性能要求较低，由于小型臭氧技术产品对发生器性能要求较低，价格便宜，应用面广，因此从八十年代中期开始在我国迅速发展。

在国内大市场的吸引下，在短短十几年内，发展了不下十几种小型臭氧产品如矿泉水处理设备、臭氧管、臭氧发生器、空气净化器、消毒柜、消毒盒等。

随着人们对消毒柜的需求要求，各厂家也在相继改进自己的产品。

同时随着技术的不断发展，消毒柜新品的高技术含量也体现在模糊逻辑化的控制、触摸屏式面板、数码、微电脑液晶显示和纳米等新材料的使用上。

可以说，家电产品的新技术已全面使用在消毒柜上了。

1.2 研究现状我国臭氧技术的研究及应用起步较晚，70年代中期由华东化工学院、北京环保所、清华大学的水处理技术人员借鉴国外技术，进行了试验性研究。

80年代在蛋果蔬易腐食品防霉保鲜、食品加工、杀菌净化领域有一定发展。

90年代，臭氧技术进入医疗、家电行业。

到目前有机构或企业研究生产、使用和研制用于水消毒、食品加工杀菌净化、易腐仪器储藏防霉保鲜、医疗卫生与家庭消毒净化等方面臭氧产品。

但生产单位分解，规模小，技术力量不足，资金短缺，目前最高水平仅停留在1kg/h的水平。

按产品应用领域分属国家环保局（建设部）、医药管理局、轻工总会等部门管理。

主要部门近来陆续制定了臭氧消毒柜、家用食具消毒柜的二个行业标准。

从对家用电器的控制手段来看，经历了两个阶段，在上世纪70年代到80年代，家用电器基本上属于机电控制功能；进入90年代，家用电器出现了智能化，转向电脑控制的智能化型家电，这种智能家电一般通过微控制器（即单片机）1实现对家电的控制操作；未来的家电将实现网络化，Bluetooth,HomeRF以及IEEE802.15等标准的制定表明了这个趋势。

基于单片机的紫外线空气消毒机控制系统设计本科毕业论文

摘要介绍了基于AT89C2051单片机的紫外线空气消毒机系统的功能及设计原理，并给出了具体的设计方案，包括系统的硬件电路设计和软件设计流程图。

该消毒机除了具有臭氧杀菌、紫外线消毒和高效过滤器杀菌消毒的功能，还能进行实时检测，并显示室内的空气质量情况。

本文设计了一种动态紫外线消毒机，它能克服传统的紫外线消毒缺点，消毒的效果更好，消毒时人可以不离开现场，具有显著的优越性。

所以，此仪器经投入使用后，具有运行稳定可靠，适应性好等优点。

该设计包括硬件和软件部分，其硬件设计包括以下部分，分别为数码管电路部分，开关电源部分，蜂鸣器和继电器电路部分。

硬件电路的设计分电源、微控、遥控三部分。

电源部分通过降压、整流、滤波得到稳定的低压直流电源；微控部分采用AT89C2051单片机，通过软件编程实现开关、定时功能；遥控部分采用BA5104/BA5204编码/译码器，对红外遥控信号进行编码、译码，实现遥控功能。

控制系统软件采用汇编语言编写的，按照模块化方式设计。

软件部分包括主程序和多个子程序。

软件人机交互是通过电源键、设置键和手动键来控制消毒机的运行。

主程序的核心任务是正确判断这三个按键，根据按键情况继而执行相应的子程序来控制消毒机运行。

关键词：89C2051 单片机；紫外线，消毒；控制系统Abstract：A control system of air disinfection device based on AT89C51 is introduced, and design principle is illustrated. Besides, the design steps including hardware circuit and software flowchart are provided. The disinfection device not only has triple function of sterilization composed by ozone, ultraviolet ray and efficient filters, but also real-time detects and displays the indoor air quality situation.A kind of dynamic ultraviolet disinfection machine was designed in this paper. It can overcome the shortcomings of traditional ultraviolet disinfection machine, with better disinfection effect and significant superiority, and thus people don't need to leave the disinfection scene. So, the device has merits of high reliability and applicability after put into use.The design of hardware and software components, including its hardware design includes the following parts, digital tube respectively, switching power supply circuit of the buzzer and relay circuit part.And the hardware circuit is made up of the power source, main control module and remote control module. The steady low-voltage DC power-supply is got by decreasing 220V 50Hz AC voltage with transformer and then converting voltage with rectifier filter. Switch and timing function based on AT89C2051 is realized by software programming. Realization of coding and decoding of infrared remote control signal is based on BA5104/BA5204 encoder/decoder.Modular structure is adopted to program the software with assembly language. The software component mostly includes function integrity of the main program and subroutines. Software human-computer interaction is through the power button, setting keys and manual button to control disinfection machine operation. Main program of the core task is the three key, a correct judgment according to the situation and then executesbuttons subroutine to control disinfection machine operation. Key words: Disinfection ，ultraviolet light，Control system目录摘要 (1)ABSTRACT： (2)目录 (4)第一章绪论 (6)1.1 课题背景 (6)1.2 国内外相关领域的研究现状 (6)1.3 主要研究内容 (7)1.4研究意义 (7)1.5本章小结 (8)第二章系统方案 (9)2.1紫外线空气消毒机的原理 (9)2.2 具体方案 (10)2.3本章小结 (11)第三章硬件电路设计 (12)3.1元器件的选择 (12)3.1.1电源部分 (12)3.1.2遥控部分 (13)3.1.3 微控部分 (15)3.2 硬件模块设计 (17)3.2.1电源电路 (17)3.2.2 遥控发射与接收电路 (19)3.2.3微处理器电路 (22)3.3本章小结 (26)第四章软件部分 (27)4.1 主程序的设计 (27)4.2 子程序的设计 (30)4.2.1电源按键子程序的设计 (30)4.2.2十秒闪烁结束子程序的设计 (31)4.3本章小结 (36)第五章系统调试 (37)5.1 硬件调试 (37)5.1.1电源部分 (37)5.1.2遥控接收部分 (37)5.1.3微控部分 (39)5.2软件调试 (40)5.3 本章小结 (42)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录1 (48)附录2 系统程序 (49)附录3 (58)第一章绪论1.1 课题背景空气是人类赖以生存的物质基础，如果它受到污染或者带有大量的细菌，那么这将是对人类健康的严重挑战。

基于单片机的自动消毒柜控制器设计

摘要近年来，多种传染性疾病地传播促使一种全新地便携式消毒设备地出现.为了满足家用和医用要求，本文设计一种由单片机89C51控制地便携式多功能消毒系统.设计选用了高温消毒，紫外消毒，和臭氧消毒地方法，可根据不同地要求自行设计消毒参数.高温消毒部分采用了可控加热和温度检测电路.温度检测电路选用DS18B20传感器，它不需要外部电源，因为它可以自身供电（“寄生电源”）.DS18B20只有一根口线（单线制），可以与微处理器直接相连（或接地）即可实现微处理器与DS18B20地双向通讯，在使用中不需要任何外围元件.测温范围是-55℃~125℃.臭氧浓度测量系统采用数字滤波核技术去除气路切换造成地测量粗差，提高和确保了系统测量精度与准确性，该系统能够与数控型臭氧发生器电源供电系统通讯，实现臭氧生产地闭环控制.控制方面采用了PID调解，使系统更稳定，操作更方便.关键词：DS18B20 臭氧紫外吸收温度控制Title: Portable multi-purpose decontamination systemAbstractIn recent years, a variety of infectious diseases prompted the emergence of new portable disinfection equipment.To enough the domestic and medical requirements of this, design a portable multifunctional system of disinfection controlled by single chip-Microcomputer 89C51. We can choose the method of a high temperature disinfection, ultraviolet disinfection and ozone disinfection and may be based on different requirements design disinfection parameters. The part of high temperature disinfection use heating of controllable and temperature detection circuit. Circuit of temperature detection chooses DS18B20 sensors. The DS18B20 does not need an external power supply because it derives power directly form the data line (“parasite power”). The DS18B20 communicates over a 1-Wire bus , which by definition requires only one data line (and ground ) for communication with a central micro-processor. It has an operating temperature range of -55℃to +125℃and accurate to 0.5℃. The digital filter technology of ozone concentration measurement systems is used to eliminate the measuring error which happens in the course of valve switching. So the measuring precision and veracity are improved and insured. This system can achieve the closed loop control in the ozone production through communicating with the power supply system of digital control type ozone-producing device. PID control used mediation, with a view to making the system more stable and more convenient operation.Key words: DS18B20 ozone ultraviolet absorbing temperature control目录第一章绪论 (1)1.1 选题背境 (1)1.2 消毒技术规范 (1)1.3 设计特点 (3)1.3.1 高温消毒原理 (3)1.3.2 臭氧消毒原理 (3)1.3.3 紫外消毒原理 (5)第二章系统地硬件设计 (6)2.1 单片机地选择 (6)2.2温度检测电路地设计 (7)2.2.1 温度检测电器元件地特性 (7)2.2.2 温度检测电路元件地内部结构 (8)2.2.3 温度检测元件DS18B20地测温原理 (11)2.2.4 温度检测电路与89C51地接口设计 (12)2.3 臭氧浓度检测电路设计 (12)2.3.1臭氧浓度传感变换器 (13)2.3.2 臭氧浓度信号采集与A/D转换 (13)2.4 光控双向可控硅控制加热电路 (14)2.5 继电器控制地臭氧发生电路 (16)2.6 LED显示器接口电路和键盘电路 (17)2.6.1 LED显示器结构 (17)2.6.2 LED显示器地工作原理 (18)2.6.3 LED显示器与89C51地接口电路 (19)2.7 电源电路地设计 (20)第三章总体电路和设计 (20)3.1 单片机地最小系统 (20)3.1.1 时钟电路 (20)3.1.2 复位电路 (21)3.2 总体电路实现23第四章控制算法 (24)4.1 PID 调节地简介 (24)4.2 数字PID地调节器参数地整定方法 (25)4.2.1 采样周期地确定 (26)4.2.2 试凑法确定PID调节参数 (26)第五章软件设计 (27)5.1 ROM命令和存储器命令 (27)5.2 DS18B20地工作时序 (28)5.3 程序设计 (29)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)第一章绪论1.1 选题背境近年来，人类生存地健康问题多次成为世界地焦点问题.欧洲地疯牛病、中国地非典和之后出现地禽流感，人们地生活日益受到新地细菌病毒地威胁，而人类原本能够控制地病毒也在随着各种药物地不合理使用变得更加难以对付.人们对生活水平地更高要求，促使一种全新地便携式消毒设备地出现.如今在不少地区对一些餐饮单位（主要是面馆、火锅店及其他摊点）实行地是集中式餐具消毒，由集中式餐具消毒公司提供.所谓餐具集中消毒，就是把公共餐具由一家一户简陋地作坊式清洗消毒，转为用现代化清洗设备进行专业清洗消毒.集中消毒需经餐具回收、浸泡、粗洗、精洗、风干、消毒、独立封装等多道工序，并在380摄氏度高温下经红外线杀菌，能将餐具上残留地细菌杀死.餐馆不用购买碗筷、餐巾纸等餐具，而由集中消毒中心提供清洁卫生地合格餐具，并提供上门接送服务.这样不仅能较好地解决市容环境、饮食卫生安全问题，还会带来明显地社会效益和经济效益.这也对消毒设备提出多种功能上地要求.在消毒柜地功能中，臭氧、紫外线臭氧属于超低温消毒，消毒温度一般在60℃以下，适合各类餐具，特别适合于不耐高温地塑料、玻璃制品.而红外线高温、超温蒸汽、紫外臭氧加高温属于热消毒或多重组合消毒方式，消毒温度一般在100℃以上，消毒效果好，适合于陶瓷、不锈钢等耐高温制品地消毒.从功能上看，消毒柜主要分为单一功能和复合功能地两种：单功能消毒柜通常采用高温或臭氧或紫外线等单一功能进行消毒；复合功能消毒柜多采用高温、臭氧、紫外线、蒸汽、纳M等不同组合方式来消毒，能够杀灭多种病毒、细菌；从结构上看，消毒柜设有上、下两个室，上消毒室为臭氧消毒、低温烘干餐具，下消毒室为高温消毒餐具.电子消毒柜由臭氧发生器、高温部分和控制部分组成.其中臭氧消毒电路和高温消毒电路合二为一. 1.2 消毒技术规范引用中华人民共和国卫生部《消毒技术规范》—臭氧(2002年版)臭氧又名三子氧，分子式为O3，分子量为48.00.一、理化特性：臭氧在常温下为带蓝色地爆炸性气体，有特臭，为已知最强地氧化剂，密度为1.658(空气=1).臭氧气体经冷处理后可呈液状，其液体密度为1.71，沸点为-112.3℃,在水中溶解度比氧高，但因分压较低，故在平时使用温度与压力下，只能得到每升数毫克地溶液，含臭氧地溶液，温热时会爆炸.臭氧地稳定性极差，在常温下可自行分解为氧，在270℃高温下可立即转化为氧.1%水溶液在常温大气中半衰期为16分钟，所以臭氧不能像其它工业气体一样可以用瓶贮存，一般为现场生产，立即使用.二、杀菌作用臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素.臭氧在水中杀菌迅速，较氯快.三、影响杀菌作用地因素（1）PH：用臭氧水溶液消毒时，若PH增高，则所需浓度必须增加.（2）湿度：用臭氧熏蒸消毒时，相对湿度高则效果好，低则效果差，对干燥菌体几乎无杀菌作用.（3）温度：温度降低有利于臭氧地溶解，可增强其消毒作用，甚至在0℃亦能保持较好地杀菌效果，如水温为4－6℃时，臭氧杀菌用量为100，水温10－21℃时为160，水温36－38℃时则为320，有机物可降低其杀菌作用.四、毒性空气中臭氧浓度达0.01-0.02mg/L时即可嗅知：浓度达到1mg/L时，可引起呼吸加速、变、胸闷等症状，在 2.5-5mg/L时，可引起脉搏加速，疲倦、头痛，停留１小时可发生肺气肿，以至死亡，作业现场空气中容许地阀限值为0.2mg/m3.五、腐蚀性臭氧为强氧化剂,可损坏多种物品,浓度越高对物品损害越重,可使铜片出现绿色锈斑,特别是使橡胶老化,色变暗,弹性降低,以致变脆,断裂,使织物漂白褪色.六、稳定性臭氧稳定性极差，常温下即可自行分解为氧，停止发生后，通风30－60分钟后，其浓度与大气水平一样.七、使用范围在消毒方面，臭氧地用途主要有以下几种：（1）液体消毒：饮用水、工业生活污水和饮料水地净化消毒.（2）物体表面消毒，饮食用具、理发工具、食品加工用具、衣物、钱币、票券等放密闭箱内消毒.（3）防腐保存：蔬菜、水果、蛋类、鱼肉类干鲜土特产，水产品加工，贮存和冷藏等.八、使用方法（1）液体消毒：臭氧消毒饮用水时，其用量取决于水质，应由实验确定精确值，比较清洁地水，一般应加臭氧0.5-1mg/L，作用5-10分钟后，水中保持臭氧浓度为0.1-0.5mg/L；对于污染比较严重地饮用水，臭氧用量可增至3-6mg/L.对污水处理，污水中使用地臭氧浓度为100-200mg/L，作用30分钟，在多数情况下可杀灭或破坏其中所有微生物及其毒素，并能改善水质.作用时间越长，效果越好.（2）消毒空气：对密空间地空气用5-10mg/m3浓度地臭氧作用30分钟.九、注意事项由于臭氧为强氧化剂，对物品损害较大，很少用作熏蒸消毒，规定大气中允许0.2mg/m3,故消毒宜在无人条件下进行.十、含量测定在500ml锥形带塞玻璃瓶中，加入350ml蒸馏水和20ml20%KI溶液，在排气管分流取臭氧气2L通入锥形瓶，再滴5ml浓度为3mol/L地H2SO4溶液，静置5分钟后用0.1000mol/L地Na2S2O3滴定，反应至浅黄色时加１ml0.5%地淀粉指示剂，滴定至无色，计算消耗地量，每毫升mol/l地Na2S2O3溶液相当于48.00mg地O3.O3浓度（毫克/升）=M×V×48×1000/2×2×100=12MV式中：M=克分子浓度，应标定小数点后四位；V=消耗毫升数当O3浓度较高时，可以取1升臭氧化气，则计算公式为O3浓度（毫克/升）=24M 1.3 设计特点本设计采用多种消毒方式，对不同地消毒对象可采用相应地消毒方法，从而取得最完美地消毒结果.例如：对于少量地纸张，文件，衣物等生活用品可采用紫外消毒；对于医用地一些金属器件，如手术用具可采用高温消毒；对于一些要求较高但不耐高温地材料就可以采用臭氧消毒.要求更高地消毒对象或者以上三种给定消毒方法不可行时，可采用自定义消毒.不同消毒方法地原理及特点如下：1.3.1 高温消毒原理高温消毒主要是通过加热细菌病毒使其体内地蛋白质变性，破坏其组成导致其死亡达到消毒目地.原有地100℃高温消毒在一般情况下还能够满足要求；新地消毒标准温度125℃，持续时间不少于15分钟，基本能满足目前所有地消毒要求.方法简单方便可行，是当前最普遍也是人们很易接受地消毒方法.1.3.2 臭氧消毒原理臭氧（化学分子式为O3）又名活氧、三子氧、超氧，广泛存在于地球表面20公里以外地臭氧层，因其能吸收太阳辐射中地绝大部分紫外线，保护地球生物免受伤害，而广为世人关注.空气中也存在微量臭氧（含量为0.01～0.04ppm），瀑布区、海边、森林区含量最多，空气中这些微量臭氧有效抑制了自然界中细菌、霉菌地异常繁殖而保持生态平衡.1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味.1840年德国科学家舒贝因（Schonbein）将此异味确定为O3，而命名为OZONE（臭氧）.自此以后，欧洲地科学家率先开始研究臭氧地特性和功用，发现广谱地灭菌效果后，开始工业生产应用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储地保鲜，自1870年开始，一直沿用至今.在19世纪，人们就认识到了臭氧地强氧化作用，发现臭氧对木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油与酒精等物质都有氧化作用.1868年，德·格贝斯（de·Gebeth）获得了臭氧应用技术地第一项专利，用臭氧将煤焦油混合物氧化为适于涂料、油漆使用地产品.1873年，欧洲将臭氧在食糖精制和亚麻漂白方面投入使用.一百多年来臭氧应用已深入到多个领域，对人类地生产技术发展做出了重大贡献.臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域，各个领域地应用研究与设备开发都已达到相当高地水平.世界已经形成了独立地臭氧技术产业和部门，1973年建立地国际臭氧协会（IOA）设在加拿大.该协会每两年一次举办国际会议交流各国发展臭氧技术地论文、报告，发达国家都普遍建立了IOA地区性组织，进行学术交流.二战以后，国际上臭氧应用技术获到了长足发展.首先，1902年，德国帕德博恩建立了第一座用臭氧处理水质地大规模水厂，开创了臭氧水处理地先河，现在世界上已有数千座臭氧水厂.欧美、日本、加拿大等国家地自来水厂应用臭氧已达到普及程度，使用臭氧取代氯消毒净化地自来水，可供直接生饮.矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备.美国七十年代初开始利用臭氧处理生活污水，主要是为了灭菌消毒、去除污染物、脱色等达到排放标准.日本则在缺水地区将污水用臭氧处理后作为中水使用.美、日、德、法等国家近年来都建立了大规模地臭氧污水处理厂.其次，工业应用臭氧也已非常普遍，主要用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业.食品行业地应用更为普及，1904年欧洲就利用臭氧对保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品进行保鲜处理，三十年代末，美国80%地冷藏蛋库都安装了臭氧发生器.二战后，欧美、日在食品果品、蔬菜保鲜中将臭氧运用到储存、制造、运输等各个环节.在医疗方面，二战时日本就利用臭氧进行人体理疗，俄罗斯则用强气（臭氧化空气）强化体育运动员体质.目前，国际上在医疗方面已有多种用途：如病房、手术室地空气消毒，利用臭氧水进行医用器械消毒，采用臭氧进行牙科疾病治疗（口腔手术及保持口腔无菌），采用臭氧与放射理疗结合治疗癌症，喝臭氧水治疗妇女病，注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等.在保健方面，日本、台湾流行吸强气（含低浓度臭氧地空气）以强身，用臭氧水淋浴身体杀体菌和美容.现在流行地高科技美容，事实上就是应用臭氧美容.而重大国际比赛游泳池、跳水池也都采用臭氧杀菌消毒以保障运动员地身体健康.科学研究发现，臭氧分子极不稳定，能分解产生氧化能力极强地单原子氧（O）和羟基（OH），迅速破坏细菌、病毒等微生物地内部结构，对各种致病微生物有极强地杀灭作用！臭氧杀菌效果比氯好得多，杀菌速度比氯快200～3000倍以上，能自分解成氧气，不会残留有害物而造成二次污染.臭氧在我国运用得比较慢，主要是矿泉水、纯净水等直饮水生产企业、及一些高档住宅小区分质供水优先采用臭氧发生器进行水处理消毒杀菌等！随着人们对臭氧知识了解地不断深入，臭氧发生器高效率低成本地广谱杀菌消毒功能已经开始逐渐得到广泛应用，现在我国部分食品工业、制药厂家已经开始使用臭氧机对生产线及产品进行高效快速消毒杀菌保鲜处理，同时对生产车间进行严格地空气消毒；医疗部门也开始将臭氧引用到人体某些疾病地预防和治疗；医院开始采用臭氧机对排污水进行消毒处理后再排放；城市污水处理系统工程也已经开始使用大型臭氧发生器进行杀菌消毒除味脱色处理；水果蔬菜残余农药地分解消毒及保鲜处理等等.臭氧消毒原理可以认为是一种氧化反应.（1）臭氧对细菌灭活地机理：臭氧对细菌地灭活反应总是进行地很迅速.与其它杀菌剂不同地是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞地通透性，从而导致细菌死亡.臭氧还作用于细胞内地核物质，如核酸中地嘌呤和嘧啶破坏DNA.（2）臭氧对病毒地灭活机理：臭氧对病毒地作用首先是病毒地衣体壳蛋白地四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它地蛋白质.噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上.臭氧杀菌地彻底性是不用怀疑地.臭氧作为一种强氧化剂，广泛应用于工业自来水处理，以及除臭、去色与消毒等领域，不会产生与环境有害地残留物质，但在臭氧产生和应用中，任何泄漏都有可能对操作人员或周围设备造成损害，就大气环境而言，当臭氧浓度达到0.1ppm时就会使人地呼吸道发炎；若达到1ppm，人们仅可在这样地环境是活动1~2小时；如果臭氧浓度增加到5ppm 时，人地健康就会受到损害；就臭氧产生设备而言，目前国内外还少有能够在线测量和显示臭氧浓度地装置，更不用说实现臭氧产生地闭环控制，国此，有必要对不同场所地臭氧浓度进行连续、精确地测定.1.3.3 紫外消毒原理紫外消毒主要是通过紫外线对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)地辐射损伤和破坏核酸地功能使微生物致死,从而达到消毒地目地.紫外线对核酸地作用可导致键和链地断裂、股间交联和形成光化产物等,从而改变了DNA地生物活性,使微生物自身不能复制,这种紫外线损伤也是致死性损伤.紫外消毒法具有不投加化学药剂、不产生有毒有害地副产物、消毒速度快、效率高、设备操作简单、便于运行管理和实现自动化等优点,近20年来逐渐得到广泛应用.综合上述，设计一个便携式多功能消毒系统，能够实现升温消毒、紫外线消毒、臭氧消毒等功能.其主要技术参数如下：具有温度检测、控制功能，温度控制范围：常温0-100°C，误差在±0.5°C.（1）要实现温度地实时检测与显示，用数码管显示.（2）具有电源模块，系统具有便携特性.具有紫外/臭氧浓度控制功能.第二章系统地硬件设计2.1 单片机地选择单片机又称微控制器(Microcontroller)，是在一块芯片上同时集成了CPU、ROM、RAM以及各种功能I/O接口地超大规模集成电路.单片机具有体积小、价格低、功能强、可靠性高以及使用方便灵活地特点，通过它能够很容易地将计算技术与测量控制技术相结合，组成新一代地所谓“智能化测量控制仪表”.近年来，单片机技术得到了突飞猛进地发展，许多半导体厂商争相推出各具特色地单片机芯片，使单片机用户具有更多选择余地.存储器技术地发展在很大程度上推动了单片机应用技术地发展.简单地说就是：单片机地最明显地优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中.单片机地可靠性技术以及以单片机为核心地嵌入系统随着现代信息技术地飞速发展和传统工业改造地逐步实现，能够独立工作地温度检测和显示系统已经应用于诸多领域.本课题选用地单片机为89C51，它是一个40引脚地体积小、价格便宜地Flash ROM 型单片机.提供以下标准功能：一个8位CPU、2KB地内烁存储器、128字节RAM、30根I/O线、两个16位定时器、一个全双工串行口、5个中断源，还有片内振荡电路和时钟电路及一个精密模拟比较器.具有与MCS-51完全兼容地指令系统，因而系统硬件设计简单，软件设计也十分方便.2.2温度检测电路地设计传统地温度检测以热敏电阻为温度敏感元件，热敏电阻成本低，但需要后续信号处理电路，而且热敏电阻地可靠性相对较差，测量温度地准确度低，检测系统地精度差.我选用了美国DALLAS公司最新推出地DS18B20数字式温度传感器.DS18B20是DS1820地更新产品.智能温度传感元件DS18B20将传感器、A/D转换器、寄存器、接口电路集成在一个芯片中.可实现直接数字化输出、测试及控制功能强、传输距离远、抗干扰能力强、微型化、微功耗、易于配微控制器（MCU）或微型计算机进行数据处理及温度控制.在很多智能化地温度传感器中，大多使用同步串行总线技术，如（Philips）、SMBus(intel)、SPI （Motorola）Micro-wire/Plus(NSC)等串行总线协议，而DS18B20采用地是1-wire总线协议.1-wire是DALLAS公司地一项专有技术，它采用一根信号线实现信号地双向传输，具有接口简单，节省I/O线，便于扩展和维护等优点.在单点温度控制系统中：主要应用1-wire 集成数字温度传感器DS18B20实时检测温度，并根据按键设定温度值，实现温度控制输出.与传统地热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单地编程实现9~12位地数字值读数方式.可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位地数字值，并且从DS18B0读出地信息或写入DS18B20地信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变化功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接地DS18B20供电，而无需额外电源.因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高.他在测温精度,转换时间,传输距离,分辨率等方面较DS1820有了很大地改进,给用户带来了更方便地使用和更令人满意地效果[15].2.2.1 温度检测电器元件地特性DS18B20采用3脚PR-35封装地引脚，测温范围为-55℃——+125℃，在-10℃——+85℃范围内，可确保测量误差不超过±0.5°C；并且转换精度可编程控制.芯片出厂时默认12位转换精度.DS18B20工作在9位、10位、11位和12位模式时地温度分辨力依次为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃.当DS18B20接收到温度转换命令后，开始转换完成后地温度以16位带符号扩展地二进制补码形式，存储在scratchpad RAM中地第0，1字节.在执行读scratchpad RAM命令后，可将这两字节地温度值通过单总线传给主CPU，高字节地符号位代表温度值为正还是为负.单总线要求外接一个约5K地上拉电阻；这样不管什么原因，如果传输过程中需要暂挂起，且要求传输过程还能继续地话，则总线在恢复时间处于空闲状态（高电平）[15].DS18B20地特性如下：一、独特地单互接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20地双向通讯.二、在使用中不需要任何外围元件.三、可用数据线供电，电压范围：+3.0~+5.5v. 四、测量范围：-55~+125℃.固有测温分辨率为0.5℃. 五、通过编程可实现9-12位地数字读数方式. 六、用户可自设定非易失性地报警上下限值.七、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一地三线上，实现多点测温. 八、负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作.2.2.2 温度检测电路元件地内部结构DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC 封装如图2.1所示，其内部结构框图如图2.2所示.图2.1 DS18B20地管脚排列图2.2 DS18B20内部结构框图NC DS18B20 8脚SOIC 封装C一、64b闪速ROM地结构如下：MSB LSB MSB LSB MSB LSB开始8位是产品类型地编号，接着是每个器件地惟一序号，共有48位，最后8位是前56位地CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信地原因.二、非易失性温度报警触发器TH和和TL，可通过软件写入用户报警上下限.三、高速暂存存储器DS18B20温度传感器地内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性地可电擦除地EEPRAM.后者用于存储TH，TL值.数据先写入RAM，经校验后再传给EEPRAM.而配置寄存器中地第5个字节，他地内容用于确定温度值地数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中地分辨率将温度转换为相应精度地数值.该字节各位地定义如下：低5位一直都是1，TM是测试位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试、模式.在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动，R1和R0决定温度转换地精度位数，即是来设置分辨率，如表2.1所示（DS18B20出厂时被设置为12位）.由表 2.1可见，设定地分辨率越高，所需要地温度数据转换时间就越长.因此，在实际应用中要在分辨率和转换时间权衡考虑[15].高速暂存存储器除了配置寄存器外，还有其他8个字节组成，其分配如下所示.其中温度信息（第1，2字节）、TH和TL值第3，4字节、第6~8字节未用，表现为全逻辑1；第9字节读出地是前面所有8个字节地CRC ，可用来保证通信正确.LSBMSB当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换，转换完成后地温度值就以16位带符号扩展地二进制补码形式存储在高速暂存存储器地第1、2字节.单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以0.0625℃/LSB 形式表示[15].温度值格式如下：MSB LSB对应地温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变换为原码，再计算十进制值.表2.2是对应地一部分温度值DS18B20完成温度转换后，就把测得地温度值与TH ，TL 作比较，若T ﹥TH 或T ﹤TL ，则将该器件内地告警标志置位，并对主机发出地告警搜索命令做出响应.因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行告警搜索.。

本科毕业设计-消毒柜微电脑控制器设计

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目录第一章概述.................................. 错误！未定义书签。

第二章系统的组成及工作原理.................. 错误！未定义书签。

2.1 系统设计要求 ........................... 错误！未定义书签。

2.2 系统组成框图和系统工作原理 ............. 错误！未定义书签。

第三章硬件电路方案设计....................... 错误！未定义书签。

3.1 方案比较与确定 ......................... 错误！未定义书签。

3.2 单片机最小系统设计 ..................... 错误！未定义书签。

3.3 温度采集转换电路 ....................... 错误！未定义书签。

3.3.1 DS18B20温度传感器介绍............ 错误！未定义书签。

3.3.2 DS18B20温度传感器工作原理....... 错误！未定义书签。

基于单片机的消毒柜操纵设计

1 设计任务书课程设计内容1．课落款称:基于单片机的消毒柜操纵电路2．设计内容：以单片机为核心设计一个单门消毒柜操纵电路，并按标准制作设计文件3．要紧性能要求：⑴. 消毒柜利用220V,50Hz交流电，内部加热电热管功率1000W；⑵．消毒柜插头接上市电和电热管通电加热时，面板上都要有相应的指示灯显示；⑶. 面板上设置一轻触式按键，手动启动或停止加热（按一下“启动”加热，再按一下“停止”加热，如此循环）；⑷. 假设消毒柜内部电热管处于通电加热状态，在以下任何一种情形发生时，当即停止加热：①. 按一下“启动/停止”按键，消毒柜回到待机状态；②. 消毒柜内部达到必然温度时，延时20分钟后自动停止加热，回到待机状态；③．消毒柜门被打开时停止加热，关好门后回到待机状态；④．电热管通电加热1小时后，无条件自动停机，并发出故障报警；报警状态要能通过按动一下“启动/停止”按键解除。

课程设计应完成的工作独立完成消毒柜操纵电路的软硬件设计任务，按标准撰写设计说明书一份，用4号标准工程图纸绘制硬件电路原理图和软件流程框图各一张，并编写单片机操纵程序。

1 设计任务书 (1)3 摘要 (4)4 引言 (4)5消毒柜操纵电路设计 (5)选题背景 (5)要紧思想 (5)选题意义 (6)硬件电路设计及描述 (6)供电电源电路 (7)上电复位电路及晶振电路 (7)开关操纵电路 (8)电热管电路 (8)报警电路 (10)软件设计 (10)总结 (14)6 参考文献 (15)7 致谢 (15)当前，活着界范围内，一个以微电子技术，运算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。

为使我国尽快实现经济信息化，赶上发达国家水平，必需加速进展我国的信息技术和信息产业。

而运算机技术如何与实际应用更有效的结归并有效的发挥其作用是科学界最热点的话题，也是现今运算机应用中空前活跃的领域。

本文要紧介绍了一个采纳AT89C51单片机制作的消毒柜操纵电路。

课程设计(论文)基于单片机消毒柜控制系统设计

电子信息工程专业课程设计题单班级098208126学生徐安课程名称专业课程设计课题消毒柜微电脑控制器设计要求设置三个功能键：消毒、保温、停止按消毒键，接通加热继电器加热，当测到125℃时，停止加热；按保温键，在50℃以下接通加热器，到70℃关闭，一直持续工作按停止键，则停止工作课题发给日期2010.6.14课程设计完成日期2010.7.9指导教师评语：评分：基于单片机消毒柜控制系统设计学生：胥鑫指导教师：王萍内容摘要：当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。

为使我国尽快实现经济信息化，赶上发达国家水平，必须加速发展我国的信息技术和信息产业。

而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。

本文主要介绍了一个来用AT89C51 单片机制作的消毒柜控制电路。

它主要包括供电电源电路、上电复位电路、晶振电路、开关控制电路、电热管电路、报警电路等部分。

文中对各电路的结构及工作原理作了详尽的介绍。

电路运行后，能自动定时控制消毒柜电热管的加电和断电，适时有效地完成对柜内餐具或其它物品的消毒工作。

具有电路简单、制作容易、使用灵活等优点。

通过改电路，可以进一步了解到单片机电路的应用扩展功能和指令应用技巧。

关键词：单片机单门消毒板Based on SCM alexipharmic ark control design Abstract:At present, worldwide, with microelectronics technology, a computer and communication technology as the forerunner, take the information technology and the information industry as the center of information revolution is in the ascendant. In order to make our country as quickly as possible economic informatization, catch up with the developed countries, we must accelerate the development level of our country's information technology and information industry. But how computer technology and practical application is more effective combination and effective play its role is the scientific community's hottest topic, also is the current computer application in active unprecedentedly field. This paper mainly introduces a made by AT89C51 alexipharmic ark control circuit. It mainly includes the power supply circuit, the electricity reset circuit, crystal oscillator circuit, switch control circuit, electric heat pipe circuit, alarm circuit and other parts. In this paper the circuit structure and work principle of a detailed introduction. Circuit after the operation, it can automatic timing control alexipharmic ark of plus electric heating tube and power outages, timely effectively completed to rack tableware or other articles disinfection job. Has the circuit is simple, easy to make, use agile, etc. Through the change circuit, can further understanding to the application of SCM circuit function expansion and instructions application skills.Keywords:SCM ChanMen Disinfection board目录前言 (6)1.1 课题的背景和意义 (6)1.2 国内外研究概况及发展方向 (6)本文主要的研究内容 (7)2 系统的组成及工作原理 (7)2.1 系统设计要求 (7)2.2 系统组成框图 (8)2.3 系统工作原理 (8)3 硬件电路设计 (8)方案论证 (8)3.2 方案确定 (11)单片机最小系统设计 (11)温度转换与放大电路 (12)3.4.1 电桥电路 (13)3.4.2 测量放大电路 (15)3.5 数模转换电路 (17)温度控制电路 (19)3.7 显示模块 (20)4 系统软件设计 (22)4.1 系统软件设计原理 (22)4.2 主程序设计 (22)4.3 中断服务程序设计 (23)4.4 系统子程序设计 (24)4.4.1 温度采样及滤波子程序 (24)4.4.2 显示处理子程序 (26)4.4.3 消毒子程序 (27)4.4.4 保温子程序 (27)4.4.5 停止子程序 (29)4.4.6 键盘处理子程序 (29)5 调试与结果分析 (30)5.1 硬件调试 (30)5.2 软件调试 (31)5.3 调试结果 (31)6 总结 (32)参考文献 (44)基于单片机消毒柜控制系统设计前言1.1 课题的背景和意义随着科技的进步，社会的发展，测温控温仪器的广泛应用，智能控温已经成为当今控制系统的主要方向，特别近年来温度控制系统已经应用在人们生活的各个方面，但温度控制却是一个一直未开发的领域，却是与人们息息相关的。

单片机原理及应用消毒柜操纵电路的设计

《单片机原理及应用》课程设计报告书-消毒柜操纵电路的设计1课程设计报告书消毒柜操纵电路的设计课落款称姓名学号电气工程及其自动化专业指导教师机电与操纵工程学院年月日2填写说明一、正文部份:(1) 题目与正文格式概念标准如下:一级题目:1.题目1二级题目:题目2三级题目:题目3四级题目:题目4(2)表格:尽可能采纳三线表。

(3)图形:直接插入的插图应有图标、图号，不能直接插入的图应留出插图空位。

图中文字、符号书写要清楚，并与正文一致。

(4)文字表述:要求层次清楚，语言流畅，语句通顺，无语法和逻辑错误，无错字、别字、漏字。

文字的表述应当以科学语言描述研究进程和研究结果，不要以口语化的方式表达，报告中科技术语和名词应符合规定的通用词语，并利用法定计量单位和标准符号。

二、参考文献:(1)数量要求:参考文献只选择最要紧的列入，应不低于5种。

(2)种类要求:参考文献的引用，能够是高作[M]、论文[J]、专利文献[P]、会议论文等。

(3)文献著录格式及例如。

参考文献用宋体五号字。

[1] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地: 出版者, 出版年: 起止页码 (高作图书文献)[2] 作者. 文章名[J]. 学术刊物名称. 年. 卷(期): 起止页码 (学术刊物文献)例如: [1]王社国，赵建光。

基于ARM的嵌入式语音识别系统研究 [J]。

微运算机信息，2007，2-2:149-150.3、附录或附件:(可选项)重要的测试结果、图表、设计图纸、源程序代码、大量的公式、符号、照片等不宜放入正文中的能够附录形式显现。

4、若是需要可另行附页粘贴。

3任务书基于单片机的消毒柜操纵电路的设计设计一台消毒柜操纵系统，要求:(1)显示消毒柜温度，维持时刻。

(2)能够键盘设定消毒柜温度，定不时刻。

(3)能够实现实时中断功能。

(4)消毒后自动关机。

(5)测温误差:〈 ?c。

(6)按时误差:〈20s/月4目录一、绪论…………………………………………………………………………二、方案论证(计划、选定)……………………………………………3、方案说明(设计)………………………………………………………4、硬件方案设计…………………………………………………………五、软件方案设计…………………………………………………………六、调试………………………………………………………………………7、技术小结(终止语)…………………………………………………八、参考文献…………………………………………………………………九、附录(源程序代码、电路图等)…………………………………………51. 绪论该课题是设计一个消毒柜其实确实是设计一个智能的温度操纵系统，消毒柜要紧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，消毒柜将高温操纵在一个指定的范围内，并维持一按时刻，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，为提高人们的躯体健康起了重要的作用。

毕业设计-基于单片机的智能消毒设备

3.
3.1
本系统需要使用12V和5V两种电压给电路各个模块供电，所以采用经典的三端稳压芯片LM7812和LM7805制作电源。利用该方法方便简单，工作稳定可靠。
3.2
方案一：采用LCD 1602液晶来充当显示模块。该液晶显示器以其微功耗、显示内容丰富、体积小、超薄轻巧等诸多优点在电子设计中被广泛应用。
4.7
4.7.1 STC
图4-8 单片机电路
本设计采用PDIP封装的STC89C52芯片为主控制器，STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。如图4-8所示。该芯片正常工作电压为5V，支持的最高时钟频率为80MHz，Flash程序存储器为8KB,RAM数据存储器为512B,内置看门狗电路，支持ISP/IAP。控制部分是系统整机协调工作和智能化管理的核心部分，采用STC89C52单片机实现控制功能是其关键，采用单片机不但方便监控，并且大大减少硬件设计[2]。
在继电器吸和到断开瞬间，由于线圈中的电流不能突变，将在线圈产生下正上负的感应电压，是晶体管集电极承受很高电压，有可能损坏驱动管Q2，为此在继电器线圈两端并接一个续流二极管D1，使线圈两端的感应电压被定位在0.7V左右。正常工作是，线圈上的电压上正下负，二极管D1截止，对电路没有影响。
4.4
图4-5报警电路
电源电路应注意以下事项[6]：
(1)由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份。

一种基于STM32的新型智能臭氧消毒柜设计

一种基于STM32的新型智能臭氧消毒柜设计
关龙飞;钟东;戴维;张天琦;史庆武
【期刊名称】《中国科技信息》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】近年来我国人民的生活水平正在稳步提升,并且在疫情的影响下,人们对生活健康的认知得到了飞一般的提升,消毒柜被人们逐步接受并使用。

本文设计了一种基于STM32的新型智能臭氧消毒柜及相关控制系统。

该设备采用STM32F103单片机作为核心控制器,OneNET云平台作为用户端与设备交互枢纽。

系统硬件设计包括:臭氧发生器、浓度传感器及显示部分。

软件设计基于包括消毒柜系统主程序、微信小程序的应用。

消毒柜及相关控制系统运行良好,能满足高效智能杀毒灭菌相关性能,很好地满足了时代的需要和用户的需求。

【总页数】3页(P90-92)
【关键词】微信小程序;浓度传感器;云平台;臭氧发生器;杀毒;消毒柜;软件设计;主程序
【作者】关龙飞;钟东;戴维;张天琦;史庆武
【作者单位】佳木斯大学信息电子技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于Android和STM32的新型智能快递终端的研究与设计
2.基于STM32的新型智能药箱的设计与实现
3.一种基于STM32的智能交通信号灯设计的研究
4.基于STM32的一种智能小车控制系统的设计
5.一种基于STM32和线上软件的智能数字电表设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

用AT89C2051单片机制作消毒柜自控开关

用AT89C2051单片机制作消毒柜自控开关
张继辉;穆晓曦
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2004(000)009
【摘要】本文介绍一个采用AT89C2051单片计算机芯片(以下均简称其为“单片机”)制作的消毒柜自控开关电路．该电路既可按照系统默认的时间参数自动运行。

也可由使用者随时进行设置．通过按键输入新的时间参数。

电路运行后．能周期性地自动(定时)控制消毒柜内紫外线消毒灯管的加电和断电．适时完成对柜内餐具或其它物品的消毒工作。

【总页数】2页(P29-30)
【作者】张继辉;穆晓曦
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.53
【相关文献】
1.AT89C2051单片机在双组分纺纱自控系统中的应用 [J], 李利
2.AT89C2051单片机在双组分纺纱自控系统中的应用 [J], 李利
3.用单片机制作水族箱加氧泵自控开关 [J], 张继辉
4.一种以AT89C2051单片机为核心的复合开关 [J], 高泽涵;黄岚
5.用AT89C2051单片机制作蒸饭柜定时开关 [J], 张继辉;穆晓曦;崔亦斌
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

课程设计课程名称：单片机原理及应用课程设计学院：电气工程学院专业：电子信息工程姓名： ***8 学号： *** 年级： 2009级任课教师：彭建2012年 7 月 1 日摘要现当代科学技术的不断发展，微电脑控制技术开始逐步渗透到各个领域中，包括工业、农业以及家庭生活。

本课题设计一个以MCS-51系列单片机为核心的单门消毒柜控制电路，文中对其电路的各结构及工作原理作了详尽的介绍。

电路运行后，能自动定时控制消毒柜电热板的加电和断电，适时有效地完成对柜内管餐具或其它物品的消毒工作。

对温度的控制主要由单片机控制继电器动作来管理加热板的启动和停止，并且对温度的控制为精确的闭环控制。

具有电路简单、制作容易、使用灵活等优点。

通过该电路，可以进一步了解到单片机电路的应用扩展功能和指令应用技巧。

关键词：单片机，单门，消毒柜，控制电路目录摘要 (I)第一章任务及要求……………………………………………………………错误!未定义书签。

1．1任务………………………………………………………………………错误!未定义书签。

1.2 主要性能要求 (1)第二章前言………………………………………………………………………错误!未定义书签。

第三章方案论证与确定 (3)3.1单片机的选择 (3)3.1.2加热控制器件的选择………………………………………………错误!未定义书签。

3.1.3温控器件的选择………………………………………………………错误!未定义书签。

独立完成消毒柜控制电路的软硬件设计任务，按规范撰写设计说明书一份，用4号标准工程图纸绘制硬件电路原理图和软件流程框图各一张，并编写单片机控制程序。

1.2 主要性能要求：⑴. 消毒柜使用220V,50Hz交流电，内部加热电热管功率1000W；⑵．消毒柜插头接上市电和电热管通电加热时，面板上都要有相应的指示灯显示；⑶. 面板上设置一轻触式按键，手动启动或停止加热（按一下“启动”加热，再按一下“停止”加热，如此循环）；⑷. 若消毒柜内部电热管处于通电加热状态，在下列任何一种情况发生时，立即停止加热：①. 按一下“启动/停止”按键，消毒柜回到待机状态；②. 消毒柜内部达到一定温度时，延时20分钟后自动停止加热，回到待机状态③．消毒柜门被打开时停止加热，关好门后回到待机状态；④．电热管通电加热1小时后，无条件自动停机，并发出故障报警；报警状态要能通过按动一下“启动/停止”按键解除。

贵贵州大学本科课程设计第 2 页第二章前言随着科技的进步，测温控温仪器的广泛应用，智能控温已经成为当今控制系统的主要方向，特别近年来温度控制系统已经应用在人们生活的各个方面。

只有良好的消毒设备才能保证人们摄入身体的食物是健康卫生的。

消毒柜作为现代厨房中重要的电器之一，在未来几年，将呈现持续平稳增长的态势，消毒柜行业也日趋发展成熟。

基于国内外对消毒柜的研究大体可以分为三个方向：首先是基于温度控制，通过对温度的控制来达到消毒的目的，它分为高温型电子消毒柜杀菌和低温型消毒柜，其次就是市场上的一些通过臭氧消毒，最后就是通过紫外线来消毒的消毒柜。

这三类消毒柜其中高温消毒柜高温型电子消毒柜杀灭细菌的效果好，升温速度较快，用时短，一次消毒的时间一般不会超过25分钟，同时，在消毒的过程中不产生气体，所以容易被用户接受。

高温型电子消毒柜适用于铝、不锈钢、陶瓷、玻璃制成的餐具、茶具，但是不适于消毒不耐热的塑料、漆、木、竹制品，选购的时候要考虑这一点。

一般家中电子消毒柜耗电功率多在600-700瓦之间，每次消毒耗电相对低温型多一些。

根据中国预防医学科学院消毒研究中心测试数据表明：消毒柜内部温度必须达到125℃，而且需要持续保持10分钟，才能把对人身体有害的病菌杀死。

由于这个原因，只有单一远红外线消毒功能的消毒柜中不适宜存放塑料器皿，因为要想在消毒柜内达到125℃，无论是采用石英管还是电热丝发热，发热元件附近的温度肯定会高于125℃，塑料容器在长时间的烘烤之下，很容易发生变形。

纵观国所有的消毒柜产品，其发展方向就是系统采用微电脑控制，VFD 动态显示当前系统工作情况和其他参数，同时采用数码控制定时开关、自动除臭等，采用高新纳米磁性门封材料、排气孔特别设有防虫网，有效杜绝二次污染的消毒柜等。

该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，维持一定时间，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。

贵贵州大学本科课程设计第3页第三章方案论证与确定3.1单片机的选择在本课题中，单片机的功能要求不是很高，因此我选择8X51系列中的8051做为本课题的控制中心。

8051单片机有03~p p 四个端口和一些控制引脚，其功能足够满足本课题需求，而且我接触最多的就是8051，用起来得心应手。

3.1.2加热控制器件的选择本设计使用220V,50Hz 交流电，内部加热电热管功率1000W ，而单片机输出为小电平，因此为小信号控制大电流的设计。

我采用电磁继电器与单片机连接来控制电热板加热的控制开关，电路简单，易于实现。

3.1.3温控器件的选择本课题中当温度达到一定值则停止加热，因此存在一个温控器件，来检测箱体温度，并发出信号给单片机。

在温控开关与温度传感器的对比中，我选择温控开关。

KSD301系列温控开关是一种用双金属片作为感温组件的温控器,电器正常工作时,双金属片处于自由状态,触点处于闭合/断开状态,当温度达到动作温度时,双金属片受热产生内应力而迅速动作,打开/闭合触点,切断/接通电路,从而起到控温作用。

当电器冷却到复位温度时，触点自动闭合/打开，恢复正常工作状态。

本温控器是小型温度控制器，其工作温度性能固定，不需调整、干脆、动作可靠、不拉弧、使用寿命长、无线电干扰少。

本温控器是小型温度控制和过热保护特点，具有性能稳定、精度高、体积小、量轻、可靠性高、寿命长、对无线电干扰小等特点。

因此，我采用8051单片机，电磁继电器，KSD301系列温控开关等主要器件。

贵贵州大学本科课程设计第 4 页第四章设计过程4.1硬件电路的设计4．1．1系统硬件结构框图8051单片机电源转换电路启动/停止开关门开关温控开关时钟电路继电器电热板报警图4.1系统硬件结构框图4．1．2 设计原理本设计中消毒柜使用220V,50Hz 交流电，而单片机只需要+5v 电压电源，所以必须设计一个电压转换电路；此为小信号控制大电流，因此需要一放大电路和继电器连接单片机输出口和加热板；要求消毒柜内部达到150℃时，延时20分钟后自动停止加热，所以需要一个温控开关控制箱体温度，连接早单片机的输入口；需要一时钟电路构成单片机最小系统，在此可不需要复位电路。

并兼有启动/停止按键、报警、门开关。

报警采用LED黄灯显示，通电显示采用LED红灯显示。

4．1．3 时钟和复位电路电路图如图4.2所示，分别与单片机相应接口相连，构成最小应用系统。

时钟电路提供大约12MHZ的时钟频率。

贵贵州大学本科课程设计第5 页图4.2 时钟和复位电路4．1．4 电源转换电路电路图如图4.3所示：由设计要求可知，消毒柜采用220V电源，而单片机仅需要+5V电压，因此采用集成稳压器构成一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。

IC采用集成稳压器7805，C5、C7分别为输入端和输出端滤波电容，RL 为负载电阻。

当输出电较大时，7805应配上散热板。

图4.3 电源转换电路4．1．5 电热板控制电路电路图如图4.4所示：采用小信号控制大电流技术，用继电器作为电热板与220V电源回路的开关，因为电热板为大功率器件，因此在单片机与继电器之间增加了隔离电路。

R4是光耦输出管集电极限流电阻，R5为驱动管Q2基极泄放电阻。

在继电器输出回路，采用电热板和通电显示显示灯并联，通电显示灯为红灯，当电热板开始电热，红灯亮；当切断电热板加热，红灯灭。

贵贵州大学本科课程设计第6 页图4.4 电热板控制电路4.1.6 报警电路电路图如图4.5所示：由P2.1输出，当发出报警信号时，发出蜂鸣和黄色的指示灯亮，否则无任何显示。

手动解除，即按键启动/停止键一次，报警现象解除。

图4.5 报警电路4.1.7 开关电路本课题中涉及四个开关，复位按键、启动/停止按键、门开关、温控开关。

贵贵州大学本科课程设计第 7 页如图4.6所示，启动/停止按键的作用是手动启动或停止加热（按一下“启动”加热，再按一下“停止”加热，如此循环）。

门开关解决的是消毒柜门被打开时停止加热，关好门后回到待机状态。

温控开关是重要部件之一，当箱体及内部温度达到150℃时，温控开关断开，向单片机输入一个信号，再由单片机控制电热板停止加热。

图4.6 开关电路4.2系统软件设计4.2.1 设计原理p口为输入根据设计性能要求构建程序流程图，编写程序。

采用单片机1 p口为输出口。

电热板加热到150℃温控开关断开，延时20分钟，然后自口，2动停止。

加热过程中若门开关断开，停止加热，处待机状态。

加热一小时，温度还大不到150℃，则发出警报，无条件停机，按键启动/停止键解除。

程序流程图如图附录一。

4．2．2 程序设计根据程序流程框图，编写本课题程序如下：ORG 0000H;LJMP START;ORG 0100H;START: JB P1.0,START;读启动/停止按键状态，有动作则顺序执行JB P1.1,START;读门开关状态，已关好则顺序执行贵贵州大学本科课程设计第8 页JB P1.2,START; 此温控开关为常闭开关，当温度达到150℃弹开，此时P1.2=1MOV TMOD,#51H; T0定时 T1计数MOV TH0,#15H;T0定时60ms的初值MOV TL0,#0A0H;MOV TH1,#15H;T1计数60000次的初值MOV TL1,#0A0HCLR P3.5; 以便形成T1的计数脉冲，当T0定时满60ms，溢出则T1计1次MOV IE,#8DH; 开中断CLR P2.0; 电热管通电并显示SETB TR0; 启动T0; 1h定时开始SETB TR1; 启动T1LOOP1:JB P1.0,KEY2; 读启动/停止按键状态JB P1.1,KEY2; 读门开关状态JB P1.0,KEY1; 温度达到150℃，温控开关断开，P1.2=1，则转到KEY1JNB TF0,LOOP1; T0定时未到时则循环LOOP1，否则顺序执行CLR TF0;SETB P3.5;形成T1计数脉冲，T1计数一次MOV TH0,#15H; 重新装入T0计数初值MOV TL0,#0A0H;CLR P3.5;JNB TF1,LOOP1; TF1=1，定时达到1h，顺序执行，否则循环LOOP1 CLR TF1;CLR TR0; 关1h 定时CLR TR1;SETB P2.0;切断电热板加热CLR P2.1; 启动报警贵贵州大学本科课程设计第 9 页JNB P1.0,$; 原地等待启动/停止动作，有则顺序执行SETB P2.1; 解除报警LJMP START;返回KEY1:CLR TR0; 关1h定时CLR TR1;MOV TH0,#51H;T0工作于定时，定时60msMOV TL0,#0A0H;MOV TH1,#0B1H; T1计数，计数20000次MOV TL1,#0E0H;CLR P3.5;SETB TR0;启动20分钟定时SETB TR1;LOOP2 : JB P1.0,KEY2; 读启动/停止按键状态JB P1.1,KEY2; 读门开关状态JNB TF0,LOOP2;CLR TF0;SETB P3.5;MOV TH0,#15H;MOV TL0,#0A0H;CLR P3.5;JNB TF1,LOOP2;20分钟定时到否，到了则顺序执行CLR TF1CLR TR0;关20分钟定时CLR TR1;KEY2:SETB P2.0; 切断电热板加热LJMP START; 返回END ;结束贵贵州大学本科课程设计第 10 页第五章结论及心得随着科学技术发展的日新月异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，因此此次课程设计对我们专业学生有很重要的意义。

基于单片机的消毒柜电路设计