毕业论文-基于AT89S52单片机的啤酒发酵温度测控仪设计文档格式.doc

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第四部分是系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括主程序、DS18B20基本操作子程序、数据处理子程序、显示子程序、报警子程序和延时子程序等。

关键词：

单片机；

传感器；

温度检测；

啤酒发酵

Abstract

Summaryofthedesignismainlytargetedtobeerfermentationtemperaturecontrol,AT89S52microcontrollertocontrolcore,onthroughthedesignofsinglechipmicrocomputersystemofbeerfermentationtemperaturedisplayandcontrolfunctions.Thisisaclosed-loopfeedbackcontrolsystemoftemperaturecontrolsystem,bydetectingtemperaturesensorDS18B20temperatureonbeerfermentationtank,afterproperconditioningcircuitofvoltagesignals.Digital-analogconverterDAC0832betemperaturevalues,fromthedeviationoftemperatureandtemperaturevaluesarecompared.Throughthebiassignalprocessinggaincontrolofsignals,toadjusttheheateron/off,toenabledisplayandcontrolofbeerfermentationtemperature.Thismaindescribeshasbeerfermentationtankinthetemperaturecontrolsystemofworkprincipleanddesignmethod,papersmainbythreepartconstitute:

firstpartissystemoverallprogrammedesign;

secondpartisbeerfermentationtechnologyandfermentationtanktemperaturecontrolprogramme;

thirdpartishardwaredesign,mainincludingtemperaturedetectioncircuit,andD/Aconversioncircuit,anddisplayedcircuit,andkeyboarddesignandcontrolcircuit,;

IVpartissystemsoftwaredesign,softwareofdesignusedmoduleofdesign,mainincludingmainprogram,andDS18B20basicoperatingprocedures,dataprocessingprogram,displaysubroutine,alarmandtimedelaysubroutine.

Keywords:

Singlechipmicrocomputer;

transducer;

Temperaturedetection;

Beerfermentation

目录

1绪论………………………………………………………………………1

1.1啤酒概述……………………………………………………………1

1.2啤酒生产工艺流程…………………………………………………1

1.3单片机简介…………………………………………………………2

1.4传感器介……………………………………………………………3

1.5发酵罐的简介………………………………………………………3

1.6国内外啤酒发酵温度控制发展现状………………………………3

1.7课题研究目的………………………………………………………3

1.8课题研究内容及方案………………………………………………3

2啤酒发酵工艺和发酵罐温度控制方案………………………………4

2.1啤酒发酵工艺………………………………………………………4

2.2控制系统选择及简介………………………………………………6

2.3控制方案的确定……………………………………………………6

3系统硬件电路设计………………………………………………………7

3.1啤酒发酵温度控制系统电路结构…………………………………7

3.2主要器件选择及简介………………………………………………11

3.2.1单片机AT89S52……………………………………………11

3.2.2温度传感器DS18B20………………………………………11

3.2.3LED显示………………………………………………………11

3.3功能电路设计………………………………………………………13

3.3.1测温电路设计………………………………………………14

3.3.2显示与按键电路设计………………………………………16

3.3.3报警电路设计………………………………………………19

3.3.4接口电路设计………………………………………………22

3.3.5控制电路……………………………………………………23

4系统软件设计…………………………………………………………25

4.1程序流程图…………………………………………………………26

4.2主循环程序…………………………………………………………27

4.3传感器DS18B20基本操作子程序…………………………………27

4.4数据处理子程序…………………………………………………28

4.5显示子程序………………………………………………………29

4.6报警子程序………………………………………………………30

4.7延时子程序……………………………………………………32

5结论……………………………………………………………………35

参考文献…………………………………………………………………

基于AT89S52单片机啤酒发酵温度测控仪设计

1绪论

啤酒是以麦芽（包括特种麦芽）为主要原料，加酒花，经酵母酿制而成的，含有二氧化碳的、起泡的、低酒精度（体积分数）的发酵酒（低酵啤酒酒精度除外）。

啤酒是世界上产量最大、酒精含量最低、营养非常丰富的酒种，早在1977年7月在墨西哥举行的第届“国际营养食品会议”上就被正式列为营养食品。

据统计，除茶、碳酸饮料和牛奶以外，啤酒与咖啡并列为2001年世界人均消费量的第位，达到。

据国家统计局公布的数据显示：

我国啤酒产量在2002年之前的九年内连续位居世界第二，2002年的啤酒产量是万吨，超过了美国的多万吨，位居世界第一。

此后的五年内，中国啤酒产销量连续五年全球第一。

2003年国内啤酒消费量达到万吨，成为世界上最大的啤酒消费市场。

2006年全球啤酒生产量比2005年增长了六个百分点，达到亿升，增长量为亿升，其中近一半（亿升）是在中国实现的。

2007年国内啤酒增长达以上，中国的啤酒行业已经进入了准高速增长阶段，在此基础上，由于国内啤酒厂商不断整合，国内啤酒行业吨酒利润率不断上升。

作为日常消费品的啤酒产品正在面临消费升级的重大机遇。

近十年来，虽然我国啤酒产销量都位于世界领先水平，啤酒装备配套的技术水平也有了很大提高，但是和国外相比，由于我国啤酒产业起步比较晚，尤其是成套设备和国外的差距较大，自动化程度低，因此导致了产品生产效率比较低，生产质量也不高，啤酒能耗较大，这都是我国啤酒工业亟待解决的问题。

鉴于以上原因，提高我国啤酒设备的自动化水平将会是一个非常棘手的问题。

在啤酒生产的自动化控制过程中，温度是一个非常重要的参数，因此对于啤酒发酵罐温度的控制是自动化控制的一个重要方面。

温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械和石油等工业中，具有举足重轻的作用。

在啤酒的生产过程中，麦汁制取和啤酒发酵这两个阶段都必须把温度控制在一定的范围内，才能使啤酒的生产顺利成功。

随着中国啤酒产业的集团化、规模化和国际化进程的不断加快，中国啤酒市场的竞争也越来越激烈了。

因此啤酒生产的全自动化将会成为啤酒产业发展的最终趋势。

1.1啤酒发酵的概述。

啤酒发酵是在发酵罐中静态进行的，它是由罐体、冷却带、保温层等部件组成。

发酵罐的形状一般为圆形锥形，容积较大，大部分（我国的啤酒发酵罐容积在）以上。

啤酒发酵要严格的按着工艺曲线进行，否则就会影响啤酒质量。

为了有利于热量的散发，在发酵罐的外壁设置了上、中、下三段冷却套，相应设立上、中、下三个测温点和三个偏心气动阀，通过阀门开度调节冷却套内的冰水流量以实现对就提温度的控制。

以阀门开度为控制量，酒体温度为被控量，相应有三个冷媒阀门，通过控制流过冷却带的冷媒流量，控制发酵罐的温度。

在发酵的过程中，温度在不断的升高，当达到上限温度时，要打开制冷设备，通过酒精在冷却管内循环使罐内的温度降下来。

当发酵温度低于工艺要求的温度时，关闭冷媒，则啤酒按工艺要求继续发展，整个发酵过程大约多天完成。

因此，控制好啤酒发酵过程中温度及其升降速率是决定啤酒质量和生产效率的关键。

1.2啤酒发酵生产工艺流程

啤酒生产可以分成两大部分：

麦芽制取和啤酒酿造。

下面将分别讲述麦取和啤酒制造的工艺流程，其工艺流程如图1和2所示。

（1）麦芽制造工艺流程

麦芽制取主要有三大步骤：

浸麦、发芽和干燥。

麦芽制造的简单流程如1所示。

图1-1麦芽制造工艺流程图

（2）啤酒酿造工艺流程

啤酒酿造的工艺流程如图2所示，从下面这个图中可以对啤酒酿造有一个比较抽象的理解。

图1-2啤酒酿造工艺流程图

图3能形象地表达出啤酒制造过程的每一个步骤，更能对啤酒制造整体过程有一个形象的理解。

图1-3啤酒生产流程图

1.3单片机的简介

1.3．1单片机

单片机是将微机的CPU、存储器、I/O接口和总线制作在一块芯片上的超大规模集成电路。

单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力（如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微处理器（CPU），随机存取数据存储器（RAM），只读程序存储器（ROM），输入输出电路（I/O口），可能还包括定时计数器、串行通信口（SCI）、显