啤酒发酵自动控制系统本科生毕业设计论文.docx

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啤酒发酵自动控制系统本科生毕业设计论文

本科生毕业设计（论文）

中文题目：

啤酒发酵自动控制系统

英文题目：

BeerfermentationAutomaticControlSystem

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

摘要

啤酒工业是我国食品工业中一个重要的产业部门，随着国民经济的发展和人民生活的改善，我国啤酒工业也得到空前发展。

尽管如此，我国的啤酒生产工业前存在许多不尽如人意的地方一。

由于啤酒生产的工艺复杂，目前我国大多数啤酒生产企业技术装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。

如何提高啤酒生产的综合自动化水平，增强我国啤酒产业的综合实力是一个很好的研究课题。

发酵过程是啤酒生产过程中的重要环节之一，本文针对实验室啤酒发酵装置技术装备落后、自动化程度低、产品质量不稳定以及啤酒发酵罐温度所具有的大时滞、强关联、时变、大时间常数和多变量的特点，提出了以AT89S52单片机为核心的数字化温度控制系统方案。

在发酵罐中设置上、中和下三个测温点，控制系统对这三个测温点进行循环检测，然后将检测到的温度信号送到单片机，由单片机通过具体程序对以上三个信号进行处理，通过本文设定的特殊控制算法决定每层控制阀的开度，从而实现了啤酒发酵罐内部麦汁三层温度的精确控制，进而解决了啤酒发酵罐内部温度控制系统控制精度不高的问题，提高了啤酒生产的综合自动化水平。

关键词：

AT89852单片机啤酒发酵温度控制

ABSTRACT

ThethesisputsforwardthenumerictemperaturecontrolsystemthatdependsontheprincipleofsingleAT89S52，whichaimsatoutdatedbeerfermentequipment,lowautomation,instableproductandthewheat-liquortemperatureinafermentthathasinherencecharacteristicsofmultivariable,seriouslynonlinear,uncertain,time-variantandlargedelay.Therearethreemeasuretemperaturepointsinaferment,thetemperaturesignalsofthefermentthatcanbedetectedcircularlybythecontrolsystemwillbesenttothesingle,andthenthesinglewilldealwiththethreesignalsbysomespecificprogramsandtheopeningofthecontrolvalvesinthethreelayersisdecidedbysomedesignedspecialcontrolarithmetic.Thethreelayertemperatureofthefermentwillbecontrolledprecisely,consequentlythelowcontrolprecisionofthebeerfermentinternaltemperaturesystemhasbeenimprovedandthecomprehensiveautomationlevelofbeerproductionwillbeimproved.Atthesametime,thecommunicationstrategybetweenabeerfermentequipmenttemperaturecontrolsystemandcomputerhasbeenstudiedinthethesis,andthehardwareandsoftwareofthesystemhavebeenintroducedindetail.

Systemsimulationhasbeendoneinthethesisaboutalaboratoryfermentarithmeticmodelthatbaseontheexperimentstatus,andthecontroleffectisbetter,sothesystemfeasibilityisvalidatedtheoretically.Thedisquisitionhassomereferencevaluetothetemperaturecontrolsystemdevelopmentofsmallscalefermentequipmentinafactory.

KEYWORDS:

AT89S52beerfermenttemperaturecontrol

1绪论......................................................5

1.1啤酒生产工艺流程........................................5

1.2国内外啤酒发酵温度控制系统发展现状......................6

1.2.1国内外温度控制系统发展.............................6

1.2.2国内啤酒发酵温度控制系统发展现状...................7

1.3课题研究目的............................................9

1.4课题研究内容及方案.....................................9

2啤洒发酵工艺和发酵罐温度控制方案.........................10

2.1啤酒发酵工艺...........................................10

2.1.1糖化..............................................10

2.1.2发酵.............................................10

2.2控制系统选择..........................................11

2.2.1被控对象分析......................................11

2.3控制系统方案确定.......................................13

3硬件电路设计..............................................14

3.1啤酒发酵罐温度控制系统电路结构.........................14

3.2主要器件选择及简介.....................................15

3.2.1单片机AT89S52....................................15

3.2.2温度传感器DS18B20................................16

3.2.2.1DS18B20结构...................................16

3.2.3LED显示驱动MAX7219...............................17

3.3功能电路设计............................................19

3.3.1测温电路...........................................19

3.3.2显示与按键电路设计.................................20

3.3.2.1显示电路设计...................................20

3.3.2.2按键电路设计...................................22

3.3.3报警电路设计......................................23

3.3.4接口电路设计.......................................24

3.3.4.1与上位机通讯接口...............................24

3.3.4.1.1RS-232C总线接口..........................25

3.3.4.1.2RS-422总线接口...........................26

3.3.4.2与串行E2PROM的接口电路........................27

4系统软件设计..............................................30

4.1系统构成...............................................30

4.2系统软件设计思想........................................31