血液灭活柜控制系统设计

SHANDONG毕业设计说明书血液灭活柜控制系统设计学 院： 电气与电子工程学院 专 业： 自动化 学生姓名： 袁为平 学 号： 0812105184 指导教师： 解红军 2012年6月摘 要摘 要本文介绍了一种基于MCS51单片机控制的血液灭活柜系统。系统以廉价的51型单片机为控制核心，以灭活柜中温度、光照为控制对象。从系统的角度出发，对电路进行总体方案论证设计，保证系统各个电路模块之间功能的衔接。本设计以AT89C52单片机为主控制单元，配以DS18B20传感器、光耦来实时检测温度光照状况，以此来做出判断是否启动继电器以开启设备，并添加了显示单元与报警单元。详细介绍了整个系统的结构、工作原理、各部分的主要作用和系统软件程序的设计。重点阐述了显示模块、温度检测模块、光照检测模块与相应的控制单元。本系统采用数码管作为显示器，具有实时时间显示、环境温度显示、是否有光照等。关键字：血液灭活 单片机 DS18B20 ST89C52 数码管IVAbstractAbstractThe thesis introduces a Blood inactivated cabinet system based on MC51 microcontroller.The system is designed on the affordable MC51 mircrocontroller for temperature and illumination. From the systematic prespective,the the thesis describes the circuit design and its comprehensive evaluation,which determines how to do with the functional linkage and interface between functional modules in the electric circuit. This design takes the STC89C52 monolithic integrated circuit as the focus control unit, matches comes the real-time examination temperature illumination condition by the DS18B20 sensor and light pair, whether made the judgment starting relay to turn on the equipment by this and increased the display unit and warning unit. This paper focuses on display module ,temperature detection module,light detection module and the corresponding control unit.This system uses the nixietube to take the monitor,has the real-time time to show that the ambient temperature showed that whether has the illumination and so on.Key words : blood inactivated SCM DS18B20 STC89C52 Digital tube目 录目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 引 言11.1 课题的背景和意义11.2 血液灭活的方法11.3 本设计的任务和方法2第二章 系统方案论证32.1 功能要求32.2 方案总体论证32.3 方案论证32.4 控制模块的论证与选择42.5温度检测模块的论证与选择42.6 光照检测模块的论证与选择62.7 温度光照控制模块的论证与选择62.8 键盘模块的论证与选择72.9 显示模块的论证与选择8第三章 系统硬件设计93.1 单片机最小系统93.2 温度检测电路123.3 光照检测电路163.4 键盘电路183.5 温度与光照控制183.6 显示模块电路213.7 指示电路和报警电路223.8 电源模块电路23第四章 系统软件设计25第五章 设计总结295.1 系统的概况295.2 设计总结29参考文献30致谢31附录一：系统原理图32附录二：程序清单33第一章 引 言第一章 引 言1.1 课题的背景和意义随着现在医学科学的快速发展，自体输血具有非常大的优势，给病者带来福音，现在已经成为在全世界广泛应用的技术，从血液中提取出制备浓缩的红细胞、白细胞、血小板、球蛋白、凝血因子等血液制品在临床的应用日益增多，这无疑对治疗和预防疾病带来了福音，但其细菌污染的严重性越来越受到关注，血液中可携带多种病原体，其中传播疾病最常见的是病毒，包括肝炎病毒、人T淋巴细胞病毒、巨细胞病毒、艾滋病毒、EB病毒和人细小病毒等，因此，血液制品的安全性问题引起广泛的关注，血液灭活柜应运而生。1.2 血液灭活的方法为确保使用血液制品的安全性，减少医源性疾病的传播，人们对血液制品消毒的研究日益深入，并取得了较大的进展，病毒灭活可以从根本上解决输血传播病毒的风险，主要有以下几个方法来实现对病毒灭活。1.巴斯德消毒法在有保护剂的条件下，在60摄氏度的环境下加热10个小时。巴斯德消毒法对人血白蛋白制品的消毒是安全的。但对其他血液制品，由于制品的组成、稳定剂及其浓度的不同，2.有机溶剂/洗涤剂（S/D）法S/D法是利用有机溶剂和表面活性剂相结合来灭杀血制品中病毒的方法。此方法可以溶解和去除病毒包膜的脂质来使病毒灭活。3.干热法80加热72个小时。由于热力可对血液中的某些成分造成变性和代谢破坏，所以该法的使用有一些限制，不可能对全血或细胞成分进行消毒，但一定的热力对血浆蛋白的消毒效果良好。如人白蛋白加稳定剂后加热可有效防止病毒的传播。4.膜过滤法（低pH孵放法）膜过滤技术的应用是有条件的，只有当膜上的孔的直径比细菌病毒的直径小，才可以有效地去除病菌。而且该方法单独使用效果不好，应与其它方法联合使用。作为IVIg特有的病毒灭活方法，该方法不但能减少制品抗补体活性、避免IgG聚合，同时在保证制品病毒安全性上发挥着重要的作用。该方法验证研究时应考虑蛋白溶液的浓度、滤速、压力和过滤量等重要参数。在过滤前及过滤后应测试滤膜的完整性。5.辐射消毒法紫外线有良好的杀菌作用，能刺激血液中免疫活性成分。过去因为顾虑其对血液制品中的蛋白质和细胞成分的损伤，一直没有得到广泛应用，今年来发现使用紫外线进行消毒时，不仅灭杀病毒的效果好，而且对血液中蛋白质的损伤轻微。6.光化学法（光敏剂+光照）主要是依靠光敏剂在光照下产生的单线态氧或自由基氧化破坏病毒的分子结构，从而灭杀病毒。1.3 本设计的任务和方法综合以上方法，辐射消毒法设计简单，成本低，并且能达到良好的消毒效果，所以本设计采用辐射消毒法。使血液灭活柜内温度保持在15，并加以紫外线照射，这样既能保证细胞不受损害，又能达到灭杀病毒的目的，再让血液灭活柜一直轻微晃动，这样能使血液的温度更均匀，血液能更好的接受紫外线的照射。-2-第二章 系统方案论证第二章 系统方案论证2.1 功能要求1.利用单片机检测出血液灭活柜内光亮度和温度信号，控制血液灭活柜内的温度和亮度在一定的范围内。2.温度测量范围为：4163.光照度测量范围：20000lx50000lx（修正为0-60000lx）4.显示电路和键盘电路的设计5.电源电路的设计2.2 方案总体论证目前大多数血液灭活柜的不同之处在于控制电路的设计中，根据控制的稳定性和精密度而设计不同的控制电路，主要有以下两种方案。方案1：控制电路设计为简单的开关实现电路，即将电热丝、压缩机、紫外线灯等分别与继电器串联在电源上，通过单片机CPU的I/O口控制继电器的打开和关断，实现控制温度与光照，达到血液灭活的目的。方案2：将电热丝、压缩机、紫外线灯等分别与双向晶闸管串联在220V市电回路中，在给定的周期T内，通过单片机CPU改变晶闸管道接通时间便可以控制温度与光照，达到血液灭活的目的。方案2为本设计的方案：本设计主要是用于检测和控制血液柜中的温度与光照，控制对象为血液，由于血液的传热速度较快，而且价值较高，所以需要较高的控制精度。方案2可以达到很高的控制精度，而方案1在控制过程中存在一定的滞后，所以选择方案2。2.3 方案论证本系统主要有控制模块、温度检测模块、光照检测模块、温度控制模块、光照模块、键盘模块、显示模块、报警模块和电源模块等组成，下面论证这几个模块的选择。2.4 控制模块的论证与选择方案1：使用FPGA芯片，FPGA具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。它具有丰富的数据类型和层次化的结构模型，可对复杂的数字系统进行逻辑设计并用计算机进行仿真。方案2：使用STC89C52单片机，使用方便、灵活，可以使用C语言编程。该单片机为51系列增强型8位单片机，拥有32个I/O口，片内含4K FLASH工艺的程序存储器，使用此单片机完全可以完成设计任务，而且价格便宜。综合以上二种方法，选用方案2。2.5温度检测模块的论证与选择方案1：热电阻Pt100热电阻主要用于工业测温，它具有灵敏度较高，稳定性、互换性好，精密高等优点。但它需要外加电源，一般要经过电桥转换成电压输出。为了避免或减少导线电阻对测温的影响，工业热电阻一般采用三线制接法。铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一性质设计和制作的，测温范围为-200850.Pt10铂热电阻的感温元件是用较粗的铂丝绕制而成，耐温性能明显优于Pt100的铂热电阻，主要用于650以上的温区；Pt100铂热电阻主要用于650图2-1 Pt100电路原理图以下的温区。由于铂热电阻输出为电阻值，常用电桥电路转换成电压值，经放大电路及信号调理电路得到标准的电压信号，通过A/D转换器或压频转换电路接入单片机，如图2-1所示方案2：一线制温度传感器DS18B20DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的1Wire，即单总线器件。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配处理器等优点，可直接将温度转化为串行数字信号供处理器处理。DS18B20产品的特点（1）只要求一个端口即可实现通信。（2）在每一个DS18B20中都有一个独特的序列号，可与其他的芯片区别出来。（3）在实际应用中使用方便，他不需要任何外围电路或元器件就可以测量温度。（4）适应电压范围3.05.5V。（5）温度测量的范围是-55125，在-1085时精度为0.5。（6）可编程分辨率912位，可分辨温度为0.5、0.25、0.125和0.0625。（7）转换时间最大为750ms。（8）芯片里面具有温度上下限告警设置。（9）负电压特性。电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20的硬件连接DS18B20与单片机连接时，可按单节点系统（一个从机设备）操作，也可按多节点系统（多个从机设备）操作。通常设备通过一个漏极开路或三态端口连至数据线，并外接一个约5k欧的上拉电阻，如图2-2所示。综合以上三种方法，选用方案3。图2-2 DS18B20与单片机连接图2.6 光照检测模块的论证与选择方案1：使用光敏电阻光敏电阻器是一种对光敏感的元件，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。使用简便，原理简单，价格便宜。方案2：使用ISL29002ISL29002是一种新型的光电传感器，其精度高，可以有效地检测出光照的强弱。综合以上两种方案，因本设计需要较高的精度，所以选择方案2。2.7 温度光照控制模块的论证与选择方案1：简单的开关实现电路把电热丝、压缩机、紫外线灯与继电器一起串联在电源上，通过单片机控制继电器的关断与开通，控制电热丝、压缩机和灯的工作，达到温度光照控制的目的。方案2：使用双向晶闸管把电热丝、压缩机、紫外线灯分别与双向晶闸管串联在电源上，通过单片机控制晶闸管触发的时间，从而达到控制温度光照的目的。综合以上两种方案，因为方案2可以达到更高的精度，可以达到本设计的要求，所以选用方案2.2.8 键盘模块的论证与选择方案1：独立式键盘图2-3 独立式键盘独立式键盘是最简单的键盘，其直接用I/O口线构成单个按键电路。独立式按键接口电路如图2-3所示。由于独立按键单独占用一根I/O口线，所以不同按键之间不会相互影响。配置灵活，软件简单，使用方便，但随着按键数量的增多占用的I/O口也增加。因此，这种按键形式适合于按键不多的电路。方案2：矩阵式键盘当按键的数量比较多，I/O口不够用时，可将这些按键按行列构成矩阵，在每行每列的交点上放一个按键，因此称为矩阵式键盘或行列式键盘。对于矩阵键盘按键采用行线和列线上的电平来识别闭合建，按键的识别方法有扫描法和反转法两种，其中扫描法使用较为常见。硬件电路如图2-4所示。图2-4 矩阵式键盘综合以上两种方法，因为本设计中用到较多按键，而矩阵式键盘可以节省I/O口线，所以选用方案2。2.9 显示模块的论证与选择方案1：数码管显示数码管有原理简单，编程方便，亮度高，价格便宜等优点，但显示的内容简单，通常用于显示比较简单的系统。方案2：使用液晶12864液晶显示色彩鲜艳，显示的内容多，更加美观，但编程比较复杂，而且价格高。考虑到本系统的显示内容比较简单，而且亮度要求比较高，对显示器件的耐用性要求也比较高，所以选用方案1。-8-第三章 系统硬件设计第三章 系统硬件设计图3-1 血液灭活柜控制系统结构图图3-1为血液灭活柜控制系统的结构图，本系统硬件总体电路包括单片机最小系统、温度检测模块、光照检测电路、键盘电路、温度与光照控制电路、显示模块和电源模块。3.1 单片机最小系统本设计中单片机及其外围电路主要完成数据采集与输出信号的控制，因此对单片机的要求比较低。MCS-51系列单片机价格便宜并且通用性好，市场应用成熟，用此类单片机足以完成设计要求，使资源利用率较高。AT89系列单片机用的是8051单片机的内核，即AT89系列单片机的内部CPU技术与8051单片机相同，所以都具有一样的指令系统。AT89系列单片机与8051单片机的不同之处在于AT89系列单片机比8051单片机在片内存储器空间和功能上有所扩充。AT89C52是一个低功耗、高性能的CMOS8位单片机，支持ISP（在线可编程）下载方式，兼容MCS-51指令系统及80C51引脚结构。AT89C52的内部原理图如图3-2所示。图3-2 AT89C52单片机原理结构图AT89C52的主要工作特性1. 8031CPU（即8051的内核）。2. 4KB的快速擦写Flash存储器，用于程序存储，可擦写次数为1000次。3. 256字节的RAM，其中高128字节地址被特殊功能寄存器SFR占用。4. 32可编程I/O端口线：P0、P1、P2、P3。5. 2个可编程16位定时器：P3口的第二功能。6. 具有6个中断源、5个中断矢量、二级优先权的中断系统。7. 1个数据指针DPTR。8. 1个可编程的全双工串行通信：P3口的第二功能。9. 具有“空闲”和“掉电”两种低功耗工作方式。10. 可编程的3级程序锁定位。11. 工作电源的工作电压为（50.2）V。12. 振荡器的最高频率为24MHz。13. 编程频率324MHz，编程电流1mA，编程电压为5V或12V。AT89C52单片机内部集成了4个可编程的并行I/O接口，每个接口电路都具有锁存器和驱动器，输入接口电路具有三态门控制。AT89C52单片机内部集成有定时器/计数器、串行通信控制器、外部中断控制器等特殊功能部件，从而使AT89C52单片机具有定时/计数功能、全双工串行通信功能、实现对外部事件实时响应的中断处理功能。其引脚封装如图3-3所示。图3-3 AT89C52的引脚图各引脚说明如下：VCC（40引脚）：电源端，接+5V电源正极。GND（20引脚）：接地端，接电源负极。时钟引脚（18、19引脚）：外接晶体，单片机内部的反相放大器与之构成一个振荡器，这个振荡器为单片机提供时钟信号，对单片机有重要作用。时钟引脚也可以单独接一个晶体振荡器。输入/输出引脚：包括P0口、P1口、P2口、P3口。单片机最小系统包括复位电路、时钟振荡电路和外接电源电路，其电路图如图3-4所示。图3-4 单片机最小系统3.2 温度检测电路 本小节介绍了温度检测电路，温度的检测范围是-40+100，通过LED完成显示，本设计采用的是DS18B20温度传感器。DS18B20内部结构如图3-5所示，主要由四部分组成：64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。图3-5 DS18B20的内部结构原理图DS18B20的核心功能就是测量被测环境温度并直接转换成为数字量。我们使用DS18B20测温，就是要将DS18B20转换成的数字量温度值从DS18B20内部读出，送入单片机进行处理，所以了解DS18B20内部的存储器的结构和组成是必要的。另外，控制DS18B20测温和读取温度值的指令也是必不可少的。以下就从这两个方面逐个说明。一、DS18B20内部的存储器笼统而言，可以说DS18B20内部的存储器有三个。一个是64位光刻ROM，另一个是中间结果暂存RAM，第三个是E2RAM。64位ROM中的值是在出厂前就被写入的，它可以看做是该DS18B20芯片的独特的序列号。ROM的64位字节的排列顺序是：开始8位表示的是该产品的类型标号，接下来的48位是该DS18B20芯片自身独特的地址序列号，剩余的8位是前面56位的循环冗余校验码，如图3-6所示。每一片DS18B20光刻ROM在全世界都是不同的，它的作用是使每一个DS18B20芯片都独一无二，这样就可以达到一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 图3-6 64位光刻ROM数据格式DS18B20温度传感器的内部存储器有两部分组成，它们是一个高速暂存RAM和一个可以擦写的、非易失性的E2PROM，E2PROM中存放DS18B20芯片的高温度和低温度触发器TH、TL和配置寄存器。二、DS18B20的指令DS18B20的指令可大体分为三大类，第一类是与64位光刻ROM相关联的一系列指令，第二类是与中间结果暂存RAM相关联的温度值读取等一些相关指令，第三类就是控制温度转换的控制类指令。通过单总线端口访问DS18B20的协议如下。1、 初始化。2、 ROM操作指令。3、 DS18B20功能指令。每一次DS18B20的操作都必须满足以上的步骤，若缺少步骤或时序混乱，则器件无法正常工作。1.DS18B20的初始化DS18B20的初始化时序如图3-7所示。图3-7 DS18B20的初始化时序2.DS18B20的读时序DS18B20的复位程序如图3-8所示。DS18B20只有在主机发出读时序命令时，才能向主机传送数据。所以，为了使DS18B20芯片能够传送数据，必须在主机发出读取数据命令后，立即产生读时序。读时序需要至少60us的时间，而且在一个读时序完成后，想要在进行下一次读时序操作，需要至少1us的恢复时间。图3-8 单片机从DS18B20读一位数据的时序3.DS18B20的写时序DS18B20的写时序如图3-9所示写操作存在两种时序，“写1”和“写0”时序。主机在“写1”时序中把“1”写入DS18B20芯片中，而在“写0”时序中把“0”写入DS18B20芯片中。所有写时序需要至少60us的时间，并且在两次不同的读时序之间，需要至少1us的恢复时间。这两种写时序均以主机拉低总线开始。在写时序开始后的15-60us期间，DS18B20采样总线的状态。如果总线为高电平，则逻辑“1”被写入DS18B20；如果总线为低电平，则逻辑“0”被写入DS18B20。图3-9 单片机向DS18B20写一位数据的时序本设计采用DS18B20温度传感器，外接一个4K欧的上拉电阻，其与单片机P1.0口连接如图3-10所示。图3-10 DS18B20与单片机连接图3.3 光照检测电路ISL29002是Intel公司推出的光照传感器，量程由外部电阻的阻值决定。它有8个引脚，其各引脚说明见表3-3所示ISL29002由两个光敏二极管组成，Diode1和Diode2，Diode1可以对可见光和红外线进行检测，Diode2只能检测红外线，并可用于温度补偿。所以，ISL29002可以有三种检测模式：第一种是仅输出Diode1的测量值，第二种是仅输出Diode2的测量值，第三种是输出Diode1和Diode2的测量值，同时ISL29002有内部计时模式和外部计时模式。表3-1 ISL29002各引脚引脚名称引脚说明SDA数据线SCL时钟线VDD输入电压GND接地REXT接外部电阻，影响量程A0-A2I2C设备地址的低三位ISL29002与单片机的连接很简单，不需要额外的器件。数据线SDA和时钟线SCL分别与单片机I/O口相连。AO/A1/A2三个地址引脚同时接地，REXT取100K，其电路图3-11所示图3-11 ISL29002硬件结构图由于ISL29002有诸多优点，本设计使用ISL29002芯片，检测关照强度，其硬件电路如图3-12所示图3-12 ISL29002硬件电路图3.4 键盘电路利用单片机I/O口实现矩阵式键盘在系统设计中是一种常见的方法，并且具有电路简单，附加的硬件少的特点。但是，这种方法将会占用过多的I/O资源。因此，在一些复杂的单片机系统中，现有的I/O资源就往往不够用了。在这种情况下，就需要利用I/O口接口芯片来扩展单片机的并行I/O端口。本设计中，用的是一种通用I/O接口芯片8155。51系列单片机可以和8155芯片直接连接而不需要任何外加逻辑，并且直接为系统增加256字节片外RAM，22位I/O口线及一个14位定时器。应用8155后，单片机可以方便的为系统扩展I/O口线，增加按键的数量。本设计中单片机通过8155芯片可以完成读取键号的功能。单片机的复位端与8155芯片的复位端相连，系统复位时，8155芯片与单片机同时复位。RD和WR对应相连，ALE地址锁存信号对应相连。8155与矩阵键盘硬件电路图如图3-13所示。图3-13 矩阵键盘硬件电路图3.5 温度与光照控制本系统采用的是光电耦合芯片MOC3022实现对双向晶闸管的过零触发从而控制晶闸管环路中负载的功率。其中有三个紫外线灯，分别放在血液灭活柜三个位置，让血液充分均匀受到紫外线照射，一个电热丝，一个压缩机，保证血液灭活柜保持在一定的温度内。MOC3022系列光电双向可控硅驱动器的内部结构原理如图3-14所示，引脚1、2为输入端，1、2引脚之间是一个红外发光二极管，引脚4、6为输出端，4、6引脚之间是一个光控双向可控硅，当红外发光二极管发出红外光时，就会使光控双向可控硅触发从而导通，由于输入和输出采用光电隔离，绝缘电压可达7500V。图3-14 MOC3022内部结构图光耦MOC3022的主要参数有以下几种：可靠触发电流Ift=15mA，保持电流Ih=100uA，超阻断电压600V，重复冲击电流峰值1A，关断状态额定电压上升率dV/dt=100V/us。在本设计中用到74HC573，它起到锁存作用。74HC573的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。如图 3-18 所示，74HC573与单片机P1口连接，输出与MOC3022相连，控制电热丝、压缩机、灯的工作，来达到控制温度光照的目的。压缩机制冷电路如图3-15所示。图3-15 压缩机制冷电路图电热丝加热电路如图3-16所示图3-16 电热丝加热电路图光照电路如图3-17所示图3-17 紫外线灯电路图 74HC573硬件电路图如图3-18所示图3-18 74HC573与单片机的连接图本设计中锁存器74HC573的作用是将输出的数据锁定，防止误操作，从而使设计更加人性化。74HC573直接与单片机P1口连接，起到缓冲的作用，其结构简单，使用方便，在单片机外围电路中应用广泛。3.6 显示模块电路PS7219是力源公司新推出的高性能、低价格多位LED显示驱动器，在性能上兼容MAX7219，并增设了位闪烁等新功能，采用流行的同步串行外设接口（SPI），可与任何一种单片机方便接口，使用者仅需简单修改内部相关的控制或数据RAM，便能实现多位LED显示。PS7219与单片机的硬件连接原理是在单片机工作在内部ROM状态下，EA接高电平，用单片机的P2.4做串行口数据输出，P2.6模拟LOAD信号，P2.5模拟时钟脉冲CLK，振荡电路采用12MHz晶体及30pF电容。SA-SG、SDP分别接到7段LED显示器对应的af与dp端，DIG0-DIG7分别接8个共阴极显示器的阴极。本设计使用数码管显示，数码管与PS7219一起使用，PS7219是一个高性能、低价格的多位LED显示驱动器，具有位闪等功能，其接口采用SPI，可与任何一种单片机方便接口，并可同时驱动8位LED。其作用是显示显示时间、温度、光照强度等。其电路图如图3-19所示图3-19 数码管显示电路图3.7 指示电路和报警电路本设计加入了指示灯和报警电路，当温度正常时，红灯亮；当光照正常时，绿灯亮。只要有一个不正常，相应的灯灭，并且蜂鸣器响。指示灯电路为两个发光二极管，分别接到单片机I/O口上，其结构简单，编程容易，并且可以实现指示的目的。电路图如图3-20所示。图3-20 指示电路图报警电路为蜂鸣器报警，与指示灯结合，可以知道是哪一模块出现问题，其硬件电路图如图3-21所示。图3-21 报警电路图3.8 电源模块电路在本设计中单片机用到电源电压为+5V，ISL29002用+3.3V电压。本设计中用7805输出电压是+5V，再由AMS1117由5V转换为3.3V，具体过程是由220V市电先由变压器转换为15V交流电，再用7805转换为+5V，再由5V经过AMS1117转换为3.3V，其中7805应用电路图3-22所示。图3-22 7805应用电路图AMS1117应用电路如图3-23所示。图3-23 AMS1117应用电路图 系统整体电源电路如图3-24所示。图3-24 系统电源电路-24-第四章 系统软件设计第四章 系统软件设计软件设计主要分为两部分：主程序和子程序，子程序包括按键显示、传感器读/写程序、数码管显示程序、按键扫描程序。下图所示为系统软件各部分结构流程图。主函数流程图如图4-1所示图4-1 主函数流程图DS18B20复位子程序如图4-2所示图4-2 DS18B20复位子程序读温度值子程序如图4-3所示 写DS18B20命令子程序如图4-4所示 4-3 读温度值子程序 4-4 写DS18B20命令子程序8155扫描键盘程序流程图如图4-5所示图4-5 8155扫描键盘程序-28-第五章 设计总结第五章 设计总结5.1 系统的概况基于单片机设计血液灭活柜的优点在于：1.采用MCS-51型单片机作为主控制芯片。MCS-51型单片机的应用简单、技术成熟、稳定性好而且价格便宜。2.传感器DS18B20、ISL29002的使用，使得系统在温度、紫外线光照方面能达到较高的精度，而且应用方便。3.采用光耦双向可控硅MOC3022，使得温度、光照控制更加精细，并且使用74HC573来锁存数据，能够使单片机有条不紊的工作。由于时间不是很充裕，系统有一些不足之处：1.光电检测技术不成熟。本设计中所采用的新型检测技术目前只在理论上得到验证，因为在实际情况下很难进行实验，达不到实验所需要的条件，所以没有准确的数据来支持这种计数。2.本设计整体上比较简单，没有像语音、无线传输等功能。以上的缺点不能掩盖其优点，在血液灭活控制上，此次设计的血液灭活柜控制系统会是一个很好的解决方案。5.2 设计总结在整个设计过程中，充分发挥人的主观能动性，自主学习，学到了许多课上所没学到的知识。较好的完成了设计，达到了预期的目的，完了最初的设想。从最初接到课题到论文定稿，系统的方案一直在不断地否定中。每一次提出新的方案后，都会对比方案，发现问题，然后找出最佳方案。在此次设计中，知道了做凡事要有一颗平常的心，不要想着走捷径，也练就了我们的耐心和细心，做什么事都要认真仔细,因为细节决定成败。总之，这次设计使我的能力得到了全方位的提高。-29-参考文献参考文献1周润景，徐宏伟，丁莉. 单片机电路设计、分析与制作 北京：机械工业出版社，2010,81862倪志莲. 单片机应用技术 北京：北京理工大学出版社，2010,2242333周国雄，晏密英. 单片机应用系统设计精讲 北京：中国铁道出版社，2011,54624郑锋，王巧芝，陈绘兵，王鼎媛. 51单片机应用系统典型模块开发大全 北京：中国铁道出版社，2010,8195李泉溪. 单片机原理与应用仿真 北京：北京航空航天大学出版社，2009,7196沙占友. 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AT89系列单片机原理与接口技术. 北京：北京航空航天大学出版社.，2005，32399宋吉和. C语言程序设计实验教程 东营：中国石油大学出版社，2006，1011410吴金戎、沈庆阳等. 8051 单片机实践与应用. 北京：清华大学出版社，2002，435511 何希才. 传感器及其应用电路. 北京：电子工业出版社，2001，364712Robert Boylestan,Louis Nashelsky. Electronic Devices and CircuitTheory. Prentice-hall, inc.,199613Theodore F.Bogart. Liner Electronics.Macmillan.Publishing Company，199414Richard c.Dorf.modern control systermM.BEIJING:Science Publishing House,2002-30-致谢致谢感谢我导师解红军老师，这次的设计和论文是在角老师的悉心指导下完成的，他在整个设计中给予了我很大的帮助。解红军老师知识渊博、治学严谨，关心爱护学生，解答学生问题耐心细致，这一切深深感染和激励着我。在此谨向解老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 感谢开题报告时的评委老师，他们对我的提问与建议对我帮助很大。我还要感谢在一起愉快的度过大学四年的08级自动化本科班的同学们，你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。-31-附录一：系统原理图附录一：系统原理图-32-附录二：程序清单附录二：程序清单#include#include #define uchar unsigned char /*端口定义*/#define LED P2 /*实际温度值输出端口定义*/#define NOP _nop_()sbit Q1=P32;sbit Q2=P33;sbit tem_in=P10;/*温度读取端口*/sbit con_out=P17;/*报警启动端口*/sbit DP=P27;#define L 15 /*温度报警下限*/#define H 40uchar temp_h,temp_l; /*温度值变量*/uchar flag1; /*正负标志位*/uchar code ledcode=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/*数码显示数据：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9*/uchar code ledbit=0xfe,0xfd,0xfb;/共阴leduchar dispbuf2=0,0;uchar B20num=1,2,3,4,5,6,7,8; /*=函数功