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生啤酒售酒桶控制器

發布時間:2015-11-30 10:39

摘 要: 生啤酒保鮮最基本的要求是低溫。本人利用單片機ATmega8模數轉換功能,實現溫度、液位檢測,為其設計了一種簡易的多功能控制器。具有液位檢測與顯示、低溫檢測控制與顯示、冬天啤酒出酒加熱控制等功能。

關鍵詞:mega8 生啤酒保鮮 溫度檢測控制 液位檢測 動態數碼顯示
1、主要電路原理分析
1.1溫度檢測控制 
  啤酒溫度要求精度不高,誤差范圍在正負一度范圍即可。為了降低成本,又能滿足溫度的控制,檢測溫度的傳感器采用熱敏電阻,選擇25℃10K 的普通熱敏電阻(負溫度系數)。利用電阻分壓與電阻成正比的性質,總電壓為5V,熱敏電阻和32K電阻并聯引出電壓送A/D轉換輸入端,將溫度引起熱敏電阻的變化,轉變成電壓的變化,再利用ATmega8的A/D轉換功能,將電壓轉換成相應的數據,然后利用ATmega8的LPM查表指令查溫度對應的表格,將數據變成相應的溫度值,顯示在LED上。為了線性度好一些,在熱敏電阻兩端并一32k電阻。控制器檢測兩路溫度,一路是制冷機的控制溫度,一路是加熱器的溫度,兩路溫度用四位LED交替顯示。用4個鍵開關設定制冷溫度和加熱溫度的上下限溫度值。設定完后,將制冷溫度和加熱溫度的上、下限溫度值保存到Atmega8的電可擦存儲器EEPROM中。兩路溫度的控制是通過繼電器控制制冷機和控制加熱器實現的。
1.2液位檢測
  為了降低成本又能延長使用壽命,本設計采用水浮子加干簧管的液位檢測方法。檢測裝置示意圖如圖。該裝置在兩端密封的不銹鋼管里,按5cm等高距離放置電阻和干簧管,當水浮子的高度隨液位變化時,磁鐵可以使相應的干簧管閉合,從而切除不同的電阻,使總電阻隨浮子高度增加逐漸減小。再利用測溫度一樣的方法,即將該部分電阻與固定電阻分5V電壓,將和該部分電阻值成正比的電壓送Atmega8A/D轉換,利用LPM查表指令,查液位對應的表格,將A/D轉換得到的數據變換成高度值顯示在另外4位LED上。本設計采用十段水位(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9)。實踐證明,該裝置成本低、抗干擾能力強、比電極式的壽命長。其缺陷是檢測不連續,跳躍式的。另外,要保證好用,必須密封好。
1.3LED動態顯示
  為了降低成本,8位LED采用動態顯示的辦法,采用共陰的數碼管。為了節省單片機的引腳數和同時實施電流放大,數碼管的公共端由138譯碼器輸出端控制,單片機3根引腳線輸出0-7個數字,8位數碼管分別由138譯碼器的輸出端Y0-Y7控制。采用動態顯示方式,利用單片機的定時器,定時顯示每位數字。每位數字點亮一定時間,當掃描頻率超過30HZ,肉眼是感覺不到閃爍的。
2、控制器調試
  調試工作主要是溫度檢測顯示和液位檢測顯示。調試工作是設計該控制器步驟重要的一步。
  2.1溫度檢測的調試
  為簡便起見不設負溫度值,溫度檢測的范圍是0℃-99℃,調試時將溫度傳感器先放在冰里(0℃),因為制冷機制冷控制設定溫度一般在3℃-6℃范圍。慢慢使溫度升高到室溫,再加熱到99℃。電加熱器控制設定溫度一般在80℃-90℃范圍。用溫度計和控制器同時檢測溫度,控制器表格中先放0-99的數字(可能一組不夠),記錄溫度計檢測的值與控制器檢測的值,然后用溫度計檢測的溫度值修改控制器程序表中的數據,使控制器檢測到的溫度和溫度計檢測到的溫度一樣。
  2.2液位檢測的調試
  液位檢測調試同溫度檢測調試一樣,控制器程序存儲器表格中先放0-99的數字。讓浮子在不同的位置,使不同的干簧管閉合,切除相應的電阻。用控制器檢測液位,記錄浮子在各個位置對應顯示的數據,然后用記錄的數據修改控制器相應程序存儲器表格中的數據,使顯示的數據和液位高度一致即可。
3、程序框圖與總原理圖




  程序采用匯編程序編寫,基本分程序初始化、設定和工作三個模塊。源程序略。電路原理圖,由于采用了ATmega8,包含了A/D轉換電路,電可擦存儲器,看門狗等功能。采用動態顯示,硬件電路很簡單。
4、結語
  總之,該控制器采用簡單化設計,大大降低了成本。通過使用證實,工作可靠,能滿足啤酒桶控制要求,也可以作為其他控制器的參考。

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