消毒柜控制器设计
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.。
全自动灭菌器控制系统设计
全自动灭菌器控制系统设计第一部分灭菌器控制系统概述 (2)第二部分控制系统需求分析 (3)第三部分全自动灭菌器设计目标 (6)第四部分系统硬件结构设计 (8)第五部分控制软件模块划分 (11)第六部分PLC 程序设计与实现 (13)第七部分人机交互界面设计 (17)第八部分系统安全防护措施 (19)第九部分实际应用效果评估 (23)第十部分系统优化与未来发展 (25)第一部分灭菌器控制系统概述灭菌器控制系统概述在医疗卫生、食品加工和生物制药等众多领域，灭菌技术起着至关重要的作用。
为了实现高效可靠的灭菌效果，全自动灭菌器控制系统的设计与应用显得尤为重要。
本文主要介绍了灭菌器控制系统的构成、工作原理以及控制策略。
一、灭菌器控制系统构成灭菌器控制系统通常由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统主要包括PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行机构、人机界面等设备。
其中，PLC 是整个控制系统的核心，负责接收并处理来自各传感器的信号，并根据预设程序向执行机构发出指令；传感器用于监测灭菌过程中的各项参数，如温度、压力、湿度等；执行机构则根据PLC 发出的指令进行动作，以确保灭菌过程的顺利进行。
二、灭菌器控制系统工作原理灭菌器控制系统的工作原理基于实时监控、精确控制和智能优化三大原则。
首先，通过各种传感器实时监控灭菌过程中各种参数的变化情况；其次，将这些数据反馈给PLC，通过预设的控制算法进行精确计算，从而得出相应的控制指令；最后，将这些指令发送给执行机构，使之做出相应动作，以达到理想的灭菌效果。
三、灭菌器控制系统控制策略在实际操作中，灭菌器控制系统需要针对不同的灭菌对象和灭菌条件采用不同的控制策略。
常用的控制策略有PID 控制、模糊控制、神经网络控制等。
例如，在高温高压灭菌过程中，可以采用PID 控制来保持恒定的温度和压力；而在低温低湿灭菌过程中，则可以通过模糊控制或神经网络控制来实现更精细的控制。
总的来说，灭菌器控制系统是一种集成了多种先进技术和设备的高度集成化系统。
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。
臭氧消毒柜电路设计大学毕设论文
摘要饭店、酒楼和家庭中，餐具器皿用毕，要进行消毒，才能保持清洁卫生，继续使用。
传统的消毒方法，用将餐具器皿放在锅中蒸煮加热。
温度上升到125度时，餐具器皿上的细菌和病毒，才会被彻底杀灭。
这对耐高温的陶瓷、金属餐具器皿，无关紧要。
然而，一些塑料、玻璃等材料制成餐具器皿，因耐不起高温，在高温蒸煮的过程中，易变形，甚至发生爆裂。
有了臭氧消毒柜，这些问题就可以迎刃而解了。
常见的消毒柜有上下两层。
上层采用电子臭氧消毒法，下层采用远红外高温加热消毒法。
上层的消毒柜内，有一组电子升压电路，能形成6000伏以上的高压，使空气电离，产生臭氧。
臭氧是一种强氧化剂和杀菌剂，它的原子结构很不稳定，极易逃逸出单个氧原子，充满在消毒柜中，四处飞舞。
单个氧原子遇到餐具器皿上的细菌和病毒，就会立即进入它们的细胞内部，使它们迅速氧化，破坏他们的结构与氧化酶，将它们全部杀死，起到消毒作用。
臭氧还能扩散到消毒柜的各个角落，将细菌和病毒赶尽杀绝，使消毒更加彻底。
基于AT89S52单片机消毒柜控制系统的设计，是以低功耗、高性能CMOS8位微处理器AT89S52为核心，借助实用的C语言，形成功能完善的控制软件，从技术应用层面上解决了消毒柜的消毒、加热、照明以及LED数码动态扫描显示和蜂鸣器呜叫等控制功能。
给出了硬件的完整电路和软件的编写流程，便于实际应用。
关键词：AT89S52单片机，控制系统，控制软件AbstractHotels,restaurants and family,dishes with finish,want to undertake disinfection,can maintain clean sanitation,continue to use.The traditional disinfection methods,with will put the pot cooking dishes heating.The temperature rise to 125 degrees of dishes, bacteria and viruses will be completely kill.The high temperature resistant ceramics,the metal dishes,irrelevant.However,some materials such as plastics,glass vessels,made by can't afford tableware of high temperature resistance,in high-temperature cooking process,changeful form,even burst.Have the ozone disinfection cabinet,these problems can be solved.Common alexipharmic ark have fluctuation two layers.By electronic ozone disinfection law upper and lower used far infrared heating disinfection method.Upper disinfection cabinet,there is a group of electronic pressurization circuit,can form more than 6，000 volts，air pressure，generated ozone ionization. Ozone is a strong oxidizer and disinfectants，its atomic structure is very unstable and could easily escaping from the individual oxygen atoms，and filled in disinfection ark，flying around. Single oxygen atoms meet the dishes on bacteria and viruses，would immediately into their inside the cells，making them quickly oxidation，damage their structure and oxidase，killed them all，rise to disinfect role. Ozone can also spread to every corner of the alexipharmic ark，bacteria and viruses，make no more thoroughly disinfected.The design of disinfection cabinet control system based on SCM AT89S52 counter disinfection control system design，it uses low power，high performance CMOS 8—bit microprocessors AT89S52 as the core，practical use of C language，a function of a sound control software，from a technical level to resolve the application disinfection cabinets’ disinfection，heating，lighting and LED digital display and dynamic scanning call buzzer，such as control functions．The article gives a complete circuit of the hardware and software in the preparation process，for practical applications．Keywords：AT89S52single chip microcomputer，control system；control software目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................... I I1 绪论 (1)2 设计方案的选择与论证 (4)2.1 方案的选择与论证 (4)2.1.1 方案一利用数字电路和数码管实现 (4)2.1.2 方案二采用单片机和液晶显示电路实现 (4)2.2 最终的方案选择 (5)3 整体系统的实现 (6)3.1单片机选择 (6)3.2 系统组成及框图 (7)4 系统硬件设计 (9)4.1 电源电路设计 (9)4.1.1 选择电源变压器 (9)4.1.2 整流电路 (10)4.1.3滤波电路 (10)4.1.4 稳压电路 (10)4.2 功率放大电路设计 (11)4.3 振荡电路设计 (14)4.3.1内部时钟方式 (14)4.3.2 外部时钟方式 (15)4.3.3 时钟信号的输出 (16)4.4 显示电路设计 (17)4.4.1 静态显示 (18)4.4.2动态显示 (18)4.5 参数设计及硬件介绍 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 系统的主程序设计 (22)5.2按键扫描与处理的程序设计 (22)5.3 数码管显示和继电控制程序设计 (25)5.4主要子功能程序设计 (25)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A整体电路设计图 (34)1 绪论臭氧是一种广谱、高效消毒剂，氧化作用极强，反应速度快，有很好的消毒、除臭作用。
低温消毒柜控制器规格书
低温消毒柜控制器规格书1.1基本结构、参数：1.1.1本控制器外观上分为主控板、显示板/按键板二部分组成（其中按键部分可根据外形设计要求与显示部分分离，单独用导线与显示部分连接），主控版与显示板/按键板用信号线连接。
1.1.2本控制器开关板设计有4个按键，从左至右依次为电源、时钟、抽湿（烘干）、消毒。
按键方式共分两种，分别为轻触式、感应式。
根据机型不同选择按键方式。
1.1.3基本参数：1.1.3.1工作电压：220V～；可工作范围：（180～245）V～1.1.3.2负载：1.1.3.3时间制式：24小时制，显示为00：00～23：59；精度：24h±15s。
1.1.3.4按键反应时间：0.15s≤T≤0.3s；下压时有效。
1.1.3.5按键提示声时间≤1.5s。
1.2工作模式：1.2.1 消毒：消毒模式有两种工作时段可供选择模式一: 共计2小时15分（135min）：首先75min为臭氧紫外线消毒时间，然后停止消毒进入60min 风机抽湿时间。
模式二：共3小时 (180min)： 90min臭氧紫外线消毒时间→90min风机抽湿时间。
1.2.2抽湿：烘干模式有两种工作时段可供选择。
模式一: 抽湿时间为60min。
模式二：抽湿时间为90min。
1.2.3系统进入工作模式后，时钟自动切换为工作模式下的倒计时显示，倒计时显示取用后三位，进入倒计时显示两个秒点不点亮；工作模式完成后自动退回到时钟显示状态。
1.3按键操作功能描述：1.3.1“电源”键：在待机状态下按键进入控制器开启状态；工作状态下按键关闭所有（除时钟以外）功能退回到待机状态。
待机状态下在未按压电源键前按压烘干或消毒键无效。
1.3.2 “时钟”/“模式选择”键：待机状态下按键一次进入时闪烁状态，按二次进入分闪烁状态，按三次进入确认状态，如此反复循环。
在进入时或分闪烁状态下，配合上、下调节键可设置时钟值。
进入烘干或消毒工作时自动切换为模式选择键，但作为此功能键时只有在进入烘干或消毒工作状态后的5s内有效；操作完模式功能后5s内自动切换到时钟键功能。
消毒柜控制器设计说明
目录一、设计作用与目的 (1)二、设计要求 (1)三、所用设备与软件 (2)3.1、可编程控制器-- 单片机. (2)3.2、编程软件-Keil . (2)3.3、仿真软件-Protuse . (3)四、系统设计 (4)4.1、系统总体设计. (4)4.2、系统硬件设计. (4)4.2.1、按键的设计 (4)4.2.2、时间显示部分的设计 (5)4.2.3、照明灯电路的设计 (5)4.2.4、电源模块设计 (6)4.3 、系统软件设计. (7)4.3.1、延时子程序设计 (7)4.3.2、时间显示子程序设计 (8)5.1、系统的硬件调试. (10)5.2、系统的软件调试. (10)六、系统仿真分析 (11)6.1、时间显示模块仿真. (11)6.2、状态指示灯模块仿真. (11)6.3、照明灯模块仿真. (12)七、心得体会 (12)八、参考文献 (13)附录一：系统总程序 (14)附录二：系统总电路原理图 (17)消毒柜控制器设计、设计作用与目的消毒柜是现代生活中经常看到或接触的电器。
消毒柜一般通过紫外线、远红外线、高温、臭氧等方式，给食具、餐具、毛巾、衣物、美容美发用具、医疗器械等物品进行杀菌消毒、保温除湿。
广泛用于酒店宾馆、餐馆、学校、部队、食堂等场所。
通过本次设计，我们要达到的目的是：1)熟悉单片机的结构及它的工作原理；2)能用单片机完成简单的系统控制；3)会编制程序和设计单片机的外围电路；4)完成软件系统设计：绘出系统流程图、系统原理图；5)系统调试与仿真：将设计的控制系统在Protuse中进行系统调试或仿真、设计要求臭氧消毒指示灯LED1 LED2加热指示灯LED3 LED4消毒按键A1；消毒柜照明按键A2;开机时所有指示灯均熄灭，按一下A1则LED1亮，臭氧发生器开始工作，20s后，LED1 灭，LED2亮；20s后，LED2灭，LED3亮，臭氧消毒结束，进入加热干燥阶段。
20秒后，LED3 灭，LED4亮，再经过20秒后LED4灭，整个消毒、加热干燥过程结束。
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。
基于单片机的消毒衣柜控制器设计与实现
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。
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。
食用消毒柜控制系统设计探讨
食用消毒柜控制系统设计探讨摘要：本文讨论了食用消毒柜控制系统的设计，介绍了其功能、结构和工作原理。
随着人们健康意识的提高和消费者对食品安全的高度关注，食品行业对消毒柜设备的需求日益增加。
食用消毒柜作为一种常见的消毒设备，其控制系统对于设备的稳定运行和消毒效果的保证至关重要。
在本文中，我们分析了目前市场上常见的食用消毒柜控制系统，提出了一种基于单片机控制的新型设计方案，并对其进行了实验验证。
关键词：食用消毒柜；控制系统；单片机；实验验证正文：一、引言食品安全这一问题一直都备受人们关注，而消毒柜作为食品安全的重要设备之一，其重要性不言而喻。
食用消毒柜在家庭、学校等场合得到广泛使用，其主要功能是对餐具、刀具等物品进行消毒。
而消毒柜的控制系统对于设备的运行稳定和消毒效果的保证至关重要。
随着科技的发展，单片机控制技术被应用于各种家电产品中，食用消毒柜也不例外。
二、食用消毒柜控制系统功能结构食用消毒柜控制系统的功能包括：温度控制、时间控制、消毒灯控制、开关机控制等。
其结构主要包括：传感器部分、显示部分、控制部分等。
1. 传感器部分传感器作为食用消毒柜控制系统中重要的组成部分，其作用是对环境参数进行检测，将检测到的数据反馈给控制器。
例如，通过温度传感器可以检测食用消毒柜内部的温度，控制温度在合适的范围内，以保证消毒效果。
2. 显示部分显示部分作为用户的操作界面，其作用是向用户实时展示设备的状态信息，包括温度、时间、消毒灯开关等状态信息。
3. 控制部分控制部分是整个食用消毒柜控制系统的核心部分，其包括单片机、电源、继电器等组成部分。
单片机通过与传感器和显示部分的交互，监控环境参数，控制食用消毒柜的运行状态。
三、食用消毒柜控制系统设计方案为了实现对食用消毒柜的控制，我们提出了一种基于单片机控制的设计方案。
该方案包括多路传感器的检测模块、单片机处理模块和人机交互模块，其中单片机采用STC15W408AS为控制核心。
食具消毒柜控制系统设计探讨陈世光
食具消毒柜控制系统设计探讨陈世光发布时间：2021-12-25T02:08:51.251Z 来源：基层建设2021年第25期作者：陈世光[导读] 随着生活水平的提高和对食具消毒柜的需求的增加，越来越多的新品牌进入市场。
消毒柜设计的要求越来越高。
竞争优势可以在几个方面取得：易于使用、散热和降水分辨率、消毒双星级功能广东康宝电器股份有限公司广东省佛山市 528234摘要：随着生活水平的提高和对食具消毒柜的需求的增加，越来越多的新品牌进入市场。
消毒柜设计的要求越来越高。
竞争优势可以在几个方面取得：易于使用、散热和降水分辨率、消毒双星级功能、待机功耗低以及可靠的系统安全性。
本文通过系统方案分别实现了这些效果。
关键词：食具消毒柜；品牌；可靠性；效果；前言今天有大量的食具消毒柜，根据消毒方式分为电热、臭氧和紫外线组合消毒柜。
市场领先的产品是组合式食具消毒柜，种类繁多的消毒柜，因而应用范围广泛。
但是，臭氧和紫外线对人体的危害可能会产生有害后果。
因此，食具消毒柜在工作中是安全的。
此外，食具消毒柜的杀菌水平也各不相同，即在研制食具消毒柜时，预计消毒效果最高。
一、食用消毒柜系统设计的最基本要求1.高温降解必须单独进行。
食具消毒柜是通过用于消毒的不同温度来区分的。
紫外消毒柜和干燥灯用于低压和热加热取暖。
不同温度的杀菌可以满足不同种类餐具的消毒。
2 .待机状态下的功耗。
目前，食具消毒箱基本上是固定的，只要接上电源，通常就能接通电源。
因此食用消毒柜消耗的能量更少，成本更低。
如果控制器是线性变压器，待机模式下的功耗通常为2w。
当控制器处于打开/关闭状态时，功耗可能会降低到0.5w以下，并且此网格控制的电压输出足够稳定，允许进行广泛的电压输入。
这可用于作业电压不稳定的情况。
3.消毒效果。
家用消毒柜常见的消毒方式有高温臭氧、紫外线、红外线三种，不论使用哪种方式进行消毒，都必须对自然菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭率不低于99.9%，并达到可以杀灭脊髓灰质炎病毒等效果，也就是设计必须满足双星级的要求才能获得更好的消毒效果。
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。
课程设计消毒柜.
专业课程设计报告题目名称：消毒柜控制电路姓名：通信工程专业：班级学号：同组人：指导教师：2010年 07 月 10 日摘要随着现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。
温度的变化对人们的生产和生活有一定的影响，通过对环境的检测，分析，掌握其变化规律并合理利用，以改善人类的生活。
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卫生，提高了人们的生活水平。
本设计采用电桥电路将PT-100电阻值的变化转换成电压变化，再经运放TL084放大成0～5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8位数字信号送8051单片机系统，8051单片机对采集的数据处理后送7279键盘显示电路，实时动态地显示当前的温度及倒计时时间。
对温度的控制主要由单片机控制继电器动作来管理加热器的启动和停止，并且对温度的控制为精确的闭环控制。
关键字:单片机数据处理显示目录第一章前言 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2国内外研究概况及发展方向 (1)1.3 本文主要研究内容 (2)第二章系统的组成及工作原理 (3)2.1 系统设计要求....................................... ...... (3)2.2系统组成框图 (3)2.3 系统工作原理 (3)第三章硬件电路设计......................................... ....... .... ..43.1方案讨论 (4)3．2 方案确定 (5)3.3单片机最小系统设计 (6)3.4温度转换与放大电路 (7)3.5数模转换电路 (8)3.6键盘控制电路 (9)3.7显示模块 (10)第四章系统软件设计 (12)4.1 系统软件设计原理 (12)4.2主程序设计 (12)4.3 系统子程序设计 (13)4.3.1温度采样及AD子程序 (14)4.3.2显示处理子程序 (15)4.3.3消毒子程序 (15)4.3.4保温子程序 (16)4.3.5停止子程序 (17)4.3.6键盘处理子程序 (18)第五章调试与结果分析 (20)5.1硬件调试 (20)5.2软件调试 (20)5.3调试结果 (21)第六章结论 (22)6.1实现功能 (22)6.2不足之处及改进意见 (22)参考文献 (23)附录 (24)附录一电路原理图 (24)附录二源程序 (25)第一章前言1．1 课题的背景和意义随着社会的发展，科技的进步，测温控温仪器的广泛应用，智能控温已经是当今控制系统的主流方向，特别近年来温度控制系统已经应用的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问题。
消毒柜微电脑控制器原理
本次课程设计采用铂热电阻P T 100温度传感器(本实验中均用滑动变阻箱代替p t -100)，实现从温度到电阻值的转换，P T-100的温度每上升1℃，其阻值相应增大0.38欧姆；电桥将P T -100电阻值的变化转换成电压变化、再经集成运放I C L 7650放大成0-5V 的电压（一般情况下都不会超过5Ⅴ），然后经A D C 0804转换成8位数字信号送8031单片机系统， 8031单片机对所采集的数据经滤波、变换等处理后送入8279显示模块进行显示，从而完成对温度的采集。
8031再通过8279对键盘的扫描结果和即时温度值的处理，实现对温度的实时控制，通过8031的P 1.1口输出信号，系统设计了加热，保温，停止三个键，当按下加热功能键时，再经继电器控制外电路进行动作，以系统会驱动继电器闭合，开始加热，当温度到达130度时停止加热，当按下保温键时，当温度低于50度时，继电器自动闭合，开始加热，当温度高于70度，停止加热，当按下停止键时；继电器打开，一切动作停止。
最终实现实验要求。
直流电桥 运放：I C L 7650A/D(数摸转换器)ADC0804 8031功能键ORG 0000H LJMP MIAN12344321DCBAR 3 5.1KR 4 5.1KR 510kR 6200-5+51054I C L76502711180.1u F0.1u FMOV 32H,#00HMOV 33H,#00HMOV 40H,#00HMIAN1:LCALL DISPLCALL KEYSCJNE A,#0FFH,D1; A中放键号LJMP MIAN1D1: DEC AMOV R7 ,A;乘3处理RL AADD A,R7MOV DPTR ,#PMTABJMP @A+DPTRPMTAB: LJMP PM0LJMP PM1LJMP PM2PM0: MOV 32H,#01HMOV 40H,#32HLJMP MIAN1PM1:MOV 32H,#02HMOV 40H,#32HLJMP MIAN1PM2: MOV 32H,#03HMOV 40H,#32HLJMP MIAN1;显示处理子程序DISP: MOV R1,40HMOV R0 ,#79HMOV R6,#02HTM1: MOV A,@R1;高低位分段程序ANL A,#0FH;屏蔽高位MOV @R0,AMOV A,@R1SWAP AANL A,#0FH;屏蔽低位INC R0MOV @R0,ADJNZ R6,TM2ACALL TM3RETTM2: INC R0INC R1LJMP TM1TM3: MOV R3,#04HMOV R7,#0FEHMOV R0 ,#79HMOV DPTR,#0FF23HMOV A,#80HMOVX @DPTR,ATP2: MOV DPTR, #0FF20HMOV A,R7MOVX @DPTR ,A;A中放的是数的键值MOV A,@R0MOV DPTR,#DFMOVC A,@A+DPTRMOV DPTR ,#0FF21HMOVX @DPTR ,ALCALL DL YDJNZ R3,TP5RETTP5: MOV A , R7RL AMOV R7,AINC R0LJMP TP2DF:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H;键值DL Y:MOV R5,#05HLP1: MOV R4 ,#100LP2:DJNZ R4,LP2DJNZ R5,LP1RET; 键盘处理子程序KEYS:MOV DPTR,#0FF23HMOV A,#89HMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#0FF20H;行值处理MOV A,#00H;键号赋0值MOVX @DPTR,AINC DPTRINC DPTRMOVX A,@DPTRCPL AANL A,#0FHJNZ LK2LK0:CLR 00HLK1:MOV A,#0FFH;无键按下的键值RETLK2: ACALL DLY1MOV R2,#08HMOV R3,#0FEHLK3:MOV DPTR,#0FF20H;列值处理MOV A,R3MOVX @DPTR,ARL AMOV R3,AINC DPTRINC DPTRMOVX A,@DPTRCPL AANL A,#0FHJNZ LK4DJNZ R2,LK3SJMP LK0LK4:SWAP A;行列值相加ORL A,R2MOV B,AJB 00H,LK1MOV DPTR,#TABMOV R3,#03HLK5:MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRCJNE A,B,LK7LK6:SETB 00HMOV A,R3RETLK7:DJNZ R3,LK5LJMP LK0TAB:DB 00H,28H,26H,24HDL Y1:MOV R5,#40KS1: MOV R4 ,#100KS2:DJNZ R4,KS2DJNZ R5,KS1RETEND主程序、ORG 2000H ；建立首地址LJMP MAIN ；主程序入口地址ORG 200BH ；中断入口地址LJMP PIT0 ；跳入中断处理程序MAIN:MOV SP,#67HMOV TH0,#3CH ；给定时赋值，定时0.5秒MOV TL0,#0B0HMOV TMOD,#01HMOV IE,#82H ；开中断SETB TR0LOOP:MOV 30H,#00H ；清0.5秒标志MOV 31H,#00HLOOP1:LCALL YY ；调用判0.5秒标志子程序LCALL 1171H ；调调显示子程序LCALL 11C6H ；调键扫子程序CJNE A,#0FFH,LOOP0 ；判有无键按下，无，返回SJMP LOOP1LOOP0:LCALL 042CH ；调键值子程序CJNE A,#0AH,FH1 ；设A为加热功能键SETB 02H ；键按下，执行加热CLR 03HLJMP FH3 ；跳到FH3返回FH1: CJNE A,#0BH,FH2 ；B为保温功能键SETB 03H ；保温键按下，执行保温CLR 02HLJMP FH3 ；跳到FH3返回FH2:CJNE A,#0CH,FH3 ；C为停止功能键SETB 04H ；停止加热FH3: LJMP LOOP1 ；返回中断子程序：PIT0:PUSH ACC ；保护现场PUSH PSWPUSH DPHPUSH DPLPUSH BMOV PSW,#08H ；换区MOV TH0,#3CH ；给定时器重赋初值MOV TL0,#0B0HLCALL QQ ；调用秒标志LP6: LCALL CAIY ；调用采样子程序LCALL LUBO ；调用滤波子程序MOV A,51HJNB 04H,YZ ；判是否为停止加热，否，转YZ处LJMP Y5YZ :CJNE A,#082H,W2 ；小于130转，W2 :JC FFLJMP Y5FF: JNB 02H,Y1W1: CLR P1.1 ；是，执行加热SJMP Y4 ；返回Y1: JNB 03H,Y5 ；是否为保温键，否，转CJNE A,#32H,Q1 ；与50度比较，不等，转Q1:JC W1 ；小于50度，继续加热CJNE A,#46H,Q2 ；与70 度比较，不等，转Q3: JNC Q2LJMP Y4Q2:SETB P1.1LJMP Y4Y5:SETB P1.1CLR 02HCLR 03HCLR 04HY4:POP B ；恢复现场POP DPLPOP DPHPOP PSWPOP ACCRETI ；中断返回CAIY: MOV R0,#40H ；建立首地址MOV R7,#0AH ；采样10次MOV DPTR,#0FC00H ；输入LP7: MOVX @DPTR,A ；启动A/D转换MOV R6,#60H ；延时120微秒HERE:DJNZ R6,HEREMOVX A,@DPTRMOV @R0,AINC R0DJNZ R7,LP7 ；采样10次RETFMAX:MOV R7,#0AH ；去最大值子程序MOV R0,#40H ；滤波值放入以40为首的单元中LP:MOV A,@R0 ；取第一个数放A中INC R0 ；指向第二个数CLR CSUBB A,@R0 ；第1、2个数比较JC DONEMOV A,@R0 ；第1个数小于第2个数，转DEC R0XCH A,@R0 ；交换INC R0MOV @R0,ADONE:DJNZ R7,LP ；循环比较RET ；子程序结束FMIN:MOV R7,#09H ；去最小值程序MOV R0,#40H ；取数LP1:MOV A,@R0 ；第1个数放入A中INC R0 ；地址加1CLR C ；清借位SUBB A,@R0 ；比较第1、2个数JNC DONE1 ；A中数大，没借位，转MOV A,@R0 ；大数放A中DEC R0 ；地址减1XCH A,@R0 ；大数放A中INC R0 ；地址再加1MOV @R0,ADONE1:DJNZ R7,LP1 ；记数值不为零，继续比较RETA VG:MOV R7,#08H ；求平均值子程序，对8个数求平均MOV R6,#03HMOV R0,#40H ；取数MOV R3,#00H ；清存放和的单元MOV R4,#00HLP2:MOV A,@R0 ；取第1个数ADD A,R4 ；把第1个数放R4中MOV R4,A ；4中放和的底位MOV A,R3ADDC A,#00H ；加进位MOV R3,A ；和放入R3中INC R0 ；地址加1DJNZ R7,LP2 ；记数器不为零，循环LP3:MOV A, R3RRC AMOV R3,AMOV A,R4RRC AMOV R4,ADJNZ R6,LP3MOV 51H,R4RET ；子程序返回LUBO:CALL FMAX ；滤波子程序CALL FMIN ；调用去最小值子程序CALL A VG ；调用求平均值子程序LCALL BUC ；调用纠正程序CALL ZZ1QQ:INC 30H ；建立0.5秒标志MOV A,30HCJNE A,#0AH,GGGG:JC WWMOV 30H,#00HMOV 31H,#01HWW:RETYY1:MOV A,51H ；16— 10进制转换，取滤波值MOV R0,#3CHMOV R7,#03H ；转换3次ZZ:MOV B,#0AH ；10送入B中DIV AB ；商在A中，余数在BXCH A,B ；交换商和余数MOV @R0,A ；余数放入A中XCH A,BINC R0DJNZ R7,ZZ ；没转换完，继续RETYY:MOV A,31H ；0.5秒标志放入A中XRL A,#01HJNZ XX ；标志为1，返回LCALL YY1 ；调用16进制转换子程序MOV 31H,#00HXX:RETZZ1:MOV A,51HANL A,#0FHMOV 39H,AMOV A,51HSWAP AANL A,#0FHMOV 3AH,AMOV A,51HRETBUC：MOV 66H,51HMOV R6,#0MOV R7,#15HMOV B,#10DMOV A,#0DLLP1:ADD A,BADD A,#2XCH A,66HCJNE A,66H,L01L01:XCH A,66HJNC L11SJMP ENB1L11:INC R6DJNZ R7,LLP1ENB1: CLR CMOV A,66HSUBB A,R6SUBB A,R6CJNE A,#0AH,LPP0 LPP0:JNC LPP1SJMP ENNLPP1:DEC AENN: MOV 51H,ARETENDK1:hot k2:keep k3:stop K1 EQU p2.4K2 EQU P2.5K3 EQU P2.6。
毕业设计-基于单片机的智能消毒设备
论文题目：基于单片机的智能消毒设备
智能消毒设备
【摘 要】本系统采用AT89C52单片机为核心，利用它的内部寄存器、定时/计数器、中断等资源配合外围设备完成智能消毒的功能。通过按下不同的按键选择不同消毒时间和模式后电路即开始运行。消毒方法有高温消毒和臭氧消毒两种。电路运行开始后，通过温控开关以及定时自动控制消毒柜内继电器的通电和断电，适时完成对柜内物品的消毒工作，并且通过液晶显示屏和LED灯对消毒柜的状态一目了然。系统在硬件实物图焊接好以后，经过调试，所有功能都实现了。即按下开关开始消毒，液晶显示屏上准确的显示了时钟和剩余时间。时间到后或者温度过高，继电器暂时断开，结束加热，同时蜂鸣器响起，代表消毒结束的LED灯亮。本设计的特点在于可以对消毒柜进行预约，让它在预订时间到达时自动进行消毒。因为要顺利完成预约功能，所以该消毒柜还有时钟功能。
2.
智能消毒设备总体方框如图2-1所示，主要包括供电电源电路、电热管电路、臭氧电路、报警电路、按键选择电路、液晶显示电路、LED灯电路和单片机控制电路。电源模块是用来对整个系统供电；报警提醒模块用来提示消毒结束；按键电路用于设置时间、预约时间、选择模式、选择时间以及取消消毒；液晶显示模块用来显示时钟以及剩余消毒的时间；LED灯电路用来观察消毒情况，单片机控制电路是电路的中心，其工作过程为接入电源，单片机控制液晶显示屏显示wait time00:00 以及当前的时间 ，按下选择消毒方式和时间的按键，关上门后消毒就开始了。单片机接收到消毒的信号就相应发出对应的信号，这时液晶显示屏上的00:00变成选定的时间。如果选择的是高温消毒，继电器接通加热的电路，LED灯1亮，高温杀毒就开始了。相同若选择的是臭氧消毒，继电器就接通臭氧消毒电路，LED灯2亮。臭氧发生器就开始工作，产生臭氧开始消毒。随着时间的过去，显示屏上的剩余时间也逐渐减少了，最终变回00:00。这时可以隐约听到“咔”一声，那是继电器的声音。然后蜂鸣器响起，LED灯1灭了，LED灯3亮。如果消毒时间还没到，但你又不想继续了，这时可以按下复位键，就可以将消毒进行的状态变为初始等待状态。该电路具有电路简单、制作容易、使用灵活等优点，非常适合在部队、厂矿、机关、学校、医院等集体食堂和家庭及各类餐馆、饭店的消毒柜中安装使用。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。
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。
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目录一、设计作用与目的 (1)二、设计要求 (1)三、所用设备与软件 (2)3.1、可编程控制器--单片机 (2)3.2、编程软件-Keil (2)3.3、仿真软件-Protuse (3)四、系统设计 (4)4.1、系统总体设计 (4)4.2、系统硬件设计 (4)4.2.1、按键的设计 (4)4.2.2、时间显示部分的设计 (5)4.2.3、照明灯电路的设计 (5)4.2.4、电源模块设计 (6)4.3、系统软件设计 (7)4.3.1、延时子程序设计 (7)4.3.2、时间显示子程序设计 (8)5.1、系统的硬件调试 (10)5.2、系统的软件调试 (10)六、系统仿真分析 (11)6.1、时间显示模块仿真 (11)6.2、状态指示灯模块仿真 (11)6.3、照明灯模块仿真 (12)七、心得体会 (12)八、参考文献 (13)附录一：系统总程序 (14)附录二：系统总电路原理图 (17)消毒柜控制器设计一、设计作用与目的消毒柜是现代生活中经常看到或接触的电器。
消毒柜一般通过紫外线、远红外线、高温、臭氧等方式，给食具、餐具、毛巾、衣物、美容美发用具、医疗器械等物品进行杀菌消毒、保温除湿。
广泛用于酒店宾馆、餐馆、学校、部队、食堂等场所。
通过本次设计，我们要达到的目的是：1）熟悉单片机的结构及它的工作原理；2）能用单片机完成简单的系统控制；3）会编制程序和设计单片机的外围电路；4）完成软件系统设计：绘出系统流程图、系统原理图；5）系统调试与仿真：将设计的控制系统在Protuse中进行系统调试或仿真二、设计要求臭氧消毒指示灯LED1、LED2；加热指示灯LED3、LED4；消毒按键A1；消毒柜照明按键A2；开机时所有指示灯均熄灭，按一下A1则LED1亮，臭氧发生器开始工作，20s后，LED1灭，LED2亮；20s后，LED2灭，LED3亮，臭氧消毒结束，进入加热干燥阶段。
20秒后，LED3灭，LED4亮，再经过20秒后LED4灭，整个消毒、加热干燥过程结束。
需要不同种类的消毒、加热干燥时，可以通过按A1进行选择，每按一次A1，点亮的LED 指示灯下移一位，只进行余下的消毒、干燥过程。
要求消毒柜有如下四种消毒干燥过程：（1）LED1亮消毒20秒→消毒20秒→加热20秒→加热20秒；（2）LED2亮消毒20秒→加热20秒→加热20秒；（3）LED3亮加热20秒→加热20秒；（4）LED4亮加热20秒消毒或加热的确切时间（秒）必须用数码管显示出来。
A2单独控制，按一下A2，点亮照明灯LED5，再按一下A2，关闭照明灯LED5。
三、所用设备与软件3.1、可编程控制器--单片机单片机是控制系统的核心器件，它相当于人的大脑，控制我们的一切的动作。
它的结构一般是有中央处理器（CPU ）、存储器、输入输出等部分构成。
在不断增长和变化的市场需求刺激下，单片机的品种和类型在不断更新，日益丰富多样。
单片机有专用型与通用型的区别。
根据软硬件系统结构的特点，通用型单片机可以分为CISC 、RISC 、ARM 、DSP 四大类。
本课程设计所采用的是CISC 结构的MCS-51系列单片机，其简化结构框图如图1所示：图1 51单片机的简单结构框图3.2、编程软件-KeilKeil 是德国Keil Software 公司开发的一个51单片机开发软件平台，是一个用户群比较广大的单片机应用系统开发软件。
KeilC51 μVision IDE 是Keil Software 公司针对51系列单片机推出的基于32位Windows 平台，以51系列单片机为开发目标，高效率的C 语言集成为基础震荡与定时电路4KB ROM256B RAM/SFR定 时/计 算 器T0和T1 CPU控制 端口 并行端口 P0 P1 P2 P3串行端口内部总线时钟源 内部中 断信号外部中断信号控制 信号地 址/数 据 和 I/O 口线 串行 输入串行 输出计数信号的开发环境。
Keil的最新版本是μVision4，与μVision2增加了支持ARM单片机的功能。
Keil 与Proteus可以联合使用，在单片机应用系统开发工作中，结合Keil和Proteus各自的特点，综合运用，可以提高开发工作效率。
μVision2主要包括：C51编译器、A51汇编器、LIB51库管理器、BL51连接器/定位器、OH51IntelHEX格式文件转换器、RTX51实时操作系统以及单片机软件仿真器Dscope 51.μVision2将项目管理、源代码编辑、程序调试等集成到一起，其C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平。
μVision2内嵌多种灵活的控制选项，比较适宜大型项目的开发。
3.3、仿真软件-Proteus借助Proteus对电路进行仿真。
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA 工具软件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus 是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。
四、系统设计4.1、系统总体设计消毒柜的要求有如下四种消毒干燥过程：（1）LED1亮 消毒20秒→消毒20秒→加热20秒→加热20秒；（2）LED2亮 消毒20秒→加热20秒→加热20秒；（3）LED3亮 加热20秒→加热20秒；（4）加热20秒。
且需要不同种类的消毒、加热干燥时，可以通过按A1进行选择，每按一次A1，点亮的LED 指示灯下移一位，只进行余下的消毒、干燥过程。
同时，还要求有一消毒柜照明灯，故综合设计要求，设计的总体思想框图如图2所示：其中复位键的作用是：当所设置消毒柜的工作模式错误时，或需要将余下的工作过程取消而重新开始某种工作模式时，可以通过按复位键来实现。
图2 设计思想框图4.2、系统硬件设计4.2.1、按键的设计设计要求有两个按键即消毒按键A1和消毒柜照明按键A2，并且设计要求根据消毒按键A1不仅作为消毒柜工作的启动按键，而且可以通过消毒按键A1来实现消毒模式的选择，所控 制处 理部 分消毒按键照明灯按键复位键时间显示部分照明灯状态指示灯以在选择此按键和和单片机连接时，直接选择其和单片机的外部中断0即P3.2口连接，这样使得硬件连接方便的同时，软件编程也比较简单和容易。
在设计消毒柜照明按键A2设计时，由于考虑到照明灯的开启和关闭是不定时的，且是随机无规律的，故也采用将A2接单片机外部中断的方法，其硬件连接和A1类似。
注意到，当消毒柜工作在某种工作模式下，突然由于某种原因要立即结束当前的工作，而要重新开始某种工作模式或者所设置消毒柜的工作模式错误而需要重新选择时，就需要一个复位按键，所以在按键设计时，在单片机的复位引脚上接出一个复位按键，这不仅可以满足这些需要外，还能在当单片机出现运行故障时，及时有效的复位。
4.2.2、时间显示部分的设计消毒柜消毒或加热的时间，根据设计的要求需要用数码管确切的显示出来，而从要求可知，每段时间的最大限度为20s，故只需用两位数码管即可。
为了使系统的硬件结构简单，同时考虑到所采用的单片机有40个引脚且足以满足系统设计的需求，所以采用数码管的静态显示方法。
数码管的引脚直接接到单片机的P0和P2引脚上。
4.2.3、照明灯电路的设计根据实际经验可以知道，消毒柜的照明灯的功率较大，不像状态指示灯，因此在点亮照明灯时，需要比较高的电压，在设计时可以运用直流24V电压或12V电压供电，也可以直接使用市电220V交流供电。
从设计的要求可以看出，照明灯的亮灭是单独控制的，和消毒及加热等之间没有相互的影响。
且按一下A2，点亮照明灯LED5，再按一下A2，关闭照明灯LED5。
从为了使软件的编写和硬件电路的设计更简单等角度来说，在设计时，可以完全单独设计一个小电路来单独控制照明灯。
但考虑到本设计主要是基于单片机的设计并对单片机知识的掌握与应用的考查，且可以通过单片机来实现对所需要求的照明灯的控制。
所以设计时采用单片机的P1.6引脚的输出来控制照明灯。
从单片机输出的照明灯控制信号太小，不足以点亮照明灯。
考虑到实际中照明灯的开关频率不会很高，晶闸管不适合用于交流控制及成本造价等因素，将单片机输出的照明灯控制信号经过一个运放适当放大后来控制一个继电器，以便来控制照明灯。
4.2.4、电源模块设计本系统的直流稳压电源采用通常的大电容滤波、端口固定输出的全波整流。
输入端输入市电220V/50Hz，经过变压器后，全波整流后加到三端稳压器的滤波电容上。
三端稳压器用7805。
为了方便简单，照明灯的供电采用市电220V交流，所以电源模块只需要提高+5V的直流即可。
但随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及，电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。
特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高（几百伏至几千伏）、随机性强，对微机和数字电路容易产生严重干扰，所以在设计时加入了电磁干扰滤波器（EMI Filter）。
如图3所示：从形成特点看，噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。
串模干扰时两条电源线之间（简称线对线）的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地（简称线对地）的噪声。
因此，电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性（EMC）的要求，也必须是双向射频滤波器，一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
此外，电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。
图3所示EMI滤波器有两个输入端、两个输出端和一个接地端，使用时外壳应接大地。
电路中包括共模扼流圈（也称共模电感）L1和L2、滤波电容C3~C6。
L1和L2对串模干扰不起作用。
当出现共模干扰时，由于两个线圈的磁通方向相同，经过藕合后总电感量迅速增大，因此对共模信号呈现很大的感抗，使之不易通过。
C3和C4采用薄膜电容器，主要用来滤除串模干扰。
C5和C6跨接在输出端，并将电容器的中点接地，能有效地抑制共模干扰。
综上所述，设计出电源模块如图4所示：4.3、系统软件设计系统程序总流程图如图5所示：4.3.1、延时子程序设计设计要求中需要用到20s 的延时，并要通过数码管显示消毒或加热的时间，从而从实质上可以认为是只需设计出1s 的延时子程序即可。
这个可以通过定时器来精准的实现，但考虑图4 电源模块图5 系统程序流程图到为了使程序简单化，并且从实际应用中可以知道，消毒柜消毒或加热的时间没必要很精准，所以采用一般的延时方法。