文档介绍：课程设计报告
题 目： 啤酒发酵计算机温度控制系统设计
课 程：
专 业：
班 级：
姓 名：
学 号：
一、课程设计目的和任务
《计算机控制技术》 是一门实用性和实践性量限流电阻，也不用译码器、锁存器和其它硬件电路。因此
MAX7219成为仪表、仪器 LED显示的首选接口电路芯片。
MAX7219的引脚图和引脚说明分别如图 3-8和表3-6所示。
图3-8MAX7219引脚图
根据本控制系统的实际需要， 然后再考虑到 DS18B20独特的单总线接口、 多点组网功能
以及很高的测温精度。本温度检测系统是由
AT89S52
组成的控制模块和
3个温度传感器
DS18B20组成的检测电路组成的。具体连接电路如图
3-9
所示。
DS18B20与单片机的接口非常简单，可以采用寄生电源供电方式，
口接数据总线，
为了保证在有效的
DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可以用一个
MOSFET管和
AT89S52
单片机的
口来完成对总线的上拉。由于总线只有
1根线，因此发送接收口必须是三态
的。图3-9采用外部电源供电方式， ，只要在数据线上加一个
上拉电阻，另外 2个脚分别接电源和地，这种电路连接方式可靠、编程简单
人和单片机之间的对话是单片机应用系统中的一个必要的组成部分， 主要包括键盘和显
示这两部分。
显示电路设计
显示电路系统是实现人机联系的主要途径。 显示系统根据发酵罐内的反应情况， 需要实
时循环显示出三路冷却液温度、发酵罐温度、罐内压力、液位以及三
路阀门的准确位置， 并在参数设定时显示更新的数据， 同时LED显示器又承担对发酵罐
内部温度反应工艺曲线的设定参数的显示任务，以达到更好的人机对话。
单片机通过 LED驱动电路把显示值到数码管， 通过译码选择某一个数码管显示温度值的
某一位，可以动态循环扫描，软件实现方式显示设定值，动态显示的扫描频率一般在 50Hz
以上，每个数码管能有 1ms的导通时间，从而肉眼感觉不到闪烁。本课题采用一种基于
MAX7219芯片的LED串行显示技术。
LED显示是由 Maxim公司生产的 MAX7219来驱动的。MAX7219与单片机之间的数据传送
最快最有效的方法是串行外设接口 SPI，对不带SPI接口能力的单片机，需要软件合成 SPI
操作与MAX7219接口。硬件连接电路如图 3-10所示。其中 AT89S52单片机的 口作串
行数据输出。
键盘是单片机应用系统中一个至关重要的部分。它能实现输入数据、传送命令等功
能，是人工干预计算机的主要手段。图 3-11为按键接口电路。
独立式按键就是各按键相互独立。八个键分别是日历时钟、温度时钟、启动时刻设定、定时时间设定、恒温设定、确认六个功能键和增、减数字两个控制键。
图3-12是本系统温度报警器电路原理图。本电路由音乐片及外围原件构成。温度传感
器采用测量范围为0~100℃的电接点玻璃温度计。温度计最大额定电压为36V，额定电流为
20mA。音乐片采用 MX-O1或786153系列音乐片集成块。 上限报警电路由 IC2,VD5,VT1,VT2
构成，下限报警电路由 IC3, VD6,VT3,VT4等构成。两只电接点玻璃温度计分别设定在上下
限温度给定值，并插在被检测系统的有关部分，将温度计电极分别接在上下限温度控制点
SKD1和SKD2上。
啤酒发酵罐内部麦汁温度正常时，接在SKD1的电接点温度计开路，VT1基极无偏流而截止，发光二极管VD5不发光，音乐片IC2不被触发;接在SKD2上的控制下限温度的电接点温度计接通，VT3基极和发射极短路，Ib等于零，VT3截至，发光二极管VD6不亮，IC3音
乐片不触发。这时，上下限报警电路均不做声。
如果被检测系统的温度达到上限给定的值， 上限控制接点 SDK2接通，由电阻R2提供偏
流，使晶体管 VT1导通，上限发光二极管 VD5发光报警，同时 VT1触发音乐片 IC2的2脚，
使3脚输出音频电流，通过晶体管VT2放大，推动扬