酿酒监控系统的设计与实现毕业论文.doc

酿酒监控系统的设计与实现毕业论文 目 录 1 引言 1 1.1 开发意义 1 1.2 研究内容 2 1.3 研究目的 3 2 方案的选择与论证 3 2.1 温湿度传感器的选择 4 2.2 酒精浓度传感器的选择 5 2.3 光照传感器的选择 6 2.4 人机交互 6 2.5 输出控制部分 6 2.6 电源设计方案 7 3 系统总体设计 7 3.1 总体设计 7 3.2 系统结构组成 8 3.3 主要芯片介绍 8 4 系统硬件设计与实现 24 4.1 电源电路 25 4.2 数据采集输入模块 25 4.3 主控部分 26 4.4 人机交互部分 27 4.5 串口通信部分 28 4.6 输出控制部分 28 4.7 Protel电路图设计与PCB制作 29 4.8 电路板的制作与焊接 29 5 系统的软件设计 30 5.1 主程序流程图 30 5.2 按键检测 31 5.3 各参数（温湿度、光照、酒精浓度）测量程序 32 6 系统测试与分析 33 7 总结 35 致谢词 36 独撰声明 37 参考文献 38 1 引言 1.1 开发意义 随着科学技术的飞速发展，自动化技术在工业、农业、医学等各个方面的应用都越来越广泛。我国是一个农业大国，将农业转化为轻工业是提高我国经济发展的重要方式之一。但是轻工业在我国的经济发展中也占着举足轻重的地位。现阶段轻工业自动化程度还比较低。在未来的发展过程中，将自动控制技术应用于轻工业生产当中，有着广阔的发展空间。 在四川大部分地区以玉米、高粱、谷物等作为主要的经济作物。农民利用这些农作物自制酿酒，提高收入。如何提高这些农作物的质量，增加酒农经济效益是一个关乎民生的重要问题。除规范化栽培和种植优良品种外，先进的酿酒设备和科学的酿酒技术也是关键的一环。食物的发酵过程是酿酒过程中的一个重要环节。在食物发酵过程中温度、湿度以及光照直接影响酿酒后的色泽和口感，直接决定了酒在销售过程中的单价。因此在酿造过程中，要控制酿酒房内的温度、湿度按一定规律变化，才能保证酿酒质量，提高酒的色泽等级，从而提高收入。因此，改进酿酒设备和引进新的酿酒技术是一项很重要的工作。 现阶段农村酿酒生产过程中，绝大多数酒农都是采用传统的发酵方法。在一个密封的容器里，以含淀粉物质为原料，如高粱、玉米、大麦、小麦、大米、碗豆等，其酿造过程大体分为两步：首先是用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解成糖类，称为糖化过程；第2步由酵母菌再将葡萄糖发酵产生酒精本文单片机而开发设计单片机在检测和控制系统中广泛的应用，温度是系统经常需要测量、控制和的量，而温是模拟量，不能直接与单片机交换信息采用适当的技术将模拟量转化为数字量在原理上虽然不困难的问题。此研究温度控制系统有重要意义。??在本测控系统中，采用单片机作为主控芯片。通过外围电路测量环境的温湿度、光照强度以及酒精浓度，经过模数转换送单片机处理，经过数据处理分析，设定各种参数的上下限，利用输出设备输出实时温湿度、光照强度以及酒精浓度，与设定的参数上下限进行比较，看是否能达到预定的值。 在设计硬件电路时主要考虑数据采集电路、主控部分电路和输出控制电路。用光敏器件检测光照强度，MQ-3酒精传感器检查酒精浓度，送TLC2543 12位串行AD转换器进行模数转换，转换结束送单片机处理，DHT11采集温湿度信号直接送单片机处理，不需要进行模数转换。然后输出到显示模块，显示出实时的温湿度、光照强度以及酒精浓度。 硬件电路的正确设计的是整个设计的前提，当完成硬件电路的设计时，必须要有相应的软件支持，系统方可运行。软件是针对硬件设计的，但是在系统设计的最初有必要将软件和硬件的设计综合考虑，最大程度的降低软硬件的复杂程度。软硬件设计时都采用分块设计的思想。 1.3 研究目的 本次设计的系统，其核心功能是检测周围环境的温湿度、光照强度以及酒精浓度，并根据要求检测环境的各种参数是否达到预设值以及将环境的各种参数实时的显示出来。该系统是将温湿度等测控系统应用于酿酒房中，实时监测酿酒容器内的温湿度，使酿酒容器内的参数保持在一个良好的范围内。系统可根据实际需要用户可通过键盘自行设定酿酒各阶段的温度、湿度的上下限范围，还可以将酿酒过程中不同阶段的温度、湿度的峰值和谷值进行存储，以供查询参考。 该系统通过温湿度、光照强度以及酒精浓度检测电路，测量到各个参数的变化，将其转换为电压信号，经过模数转换，送单片机进行数据处理。并通过液晶显示器显示当前的温湿度、光照强度以及酒精浓度。单片机将当前的温湿度、光照强度以及酒精浓度分别与预设值进行比较，看是否超过预设值的上下限，再决定是否启动执行机构进行报警以便提示管理员检测系统，这样可以使各参数保持在一个良好的范围内，从而