牛奶杂质浓度测试仪的硬件设计
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- 摘 要
牛奶杂质浓度测试仪是通过测试牛奶的冰点温度，和标准冰点温度进行比较，从而判断牛奶杂质浓度是否超标，它并不能测出牛奶中具体含有什么杂质。
本仪器采用LC切割型石英晶体温度变送器，把温度信号转化为频率信号，在温度变送器和计数器之间加入1个电子闸门，利用单片机内部的定时器产生宽度为1s的门控信号。采样数据计数经8位计数器256分频后送至AT89C52单片机，为减少硬件用量，结合单片机内部的16位计数器和外部8位计数器组成24位计数器。温度误差的补偿用一个8位拨码开关来实现，两片74LS244三态门作为测试采样输入和温度补偿输入的选择端。仪器设定了3个独立式功能键“START”、“STOP”和“RST”分别进行开始采样、停止采样和复位操作，由单片机P1.3、P1.4和P1.5口控制。数据显示部分段选部分的信号由74LS164串行输入并行输出，5位共阴极数码管动态显示，LED数码管的位选由单片机的P2口控制。牛奶冰点温度达到时，数码管显示冰点温度，通过一个由单片机直接控制的蜂鸣器鸣叫来进行提示。
关键词：温度变送器、计数器、单片机、三态门、数码管
目 录
第一章 绪论 1
1.1 凝固点与冰点的概念 1
1.1.1 凝固点与冰点 1
1.1.2 凝固点的变化 1
1.1.3 牛奶的凝固点 1
1.2 检测牛奶冰点的方法及表示单位 2
1.2.1仪器与方法 2
1.2.2 牛奶冰点的测定单位与表示方法 2
1.2.3 FPD（牛奶冰点下降）表示法 2
1.3 牛奶冰点与掺水掺杂 2
1.4 影响牛奶冰点的若干因素 3
1.5 生产实践中如何避免生奶中无意掺水 4
1.6 本文的结构 4
第二章 牛奶杂质浓度测试仪硬件电路设计 5
2.1 电路原理图的设计 6
2.1.1 温度变送器 6
2.1.2 计数器 9
2.1.3 补偿电路 13
2.1.4 数据选择器 14
2.1.5 单片机 15
2.1.6 时钟振荡电路 18
2.1.7 复位电路 18
2.1.8 控制电路 19
2.1.9 显示电路 20
2.1.10 冰点提示电路 22
2.2 电路板的绘制 23
2.2.1 Protel 99SE的使用 23
2.2.2 电路图的绘制 23
第三章 系统调试 26
3.1 MPLAB微机实验系统 26
3.2 硬件的检测与调试 26
3.2.1 脱机检查 26
3.2.2 联机调试 27
3.3.3 软件调试 28
第四章 主程序流程图 29
4.1 主程序注释 29
第五章 结 论 31
5.1 论文总结 31
5.2 感想 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录A：原理图 34
附录B：PCB图 35 ...
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