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河南宝丰:玉兰花开春来到

? 2018-09-20 15:16 ? 次阅读
第40分钟,丰田洋平小禁区左侧单刀空门的情况下打飞机。

灭菌器是保护人类生命健康的重要器材,发达国家无论是家用灭菌器还是商用灭菌器都很普及。

而灭菌器灭菌是否合格大部分取决于控制系统是否可靠,针对某医疗设备厂灭菌器控制系统不稳定、人机界面不友好等实际问题,作者采用80C196KB单片机为该厂设计灭菌控制系统,消除原有系统的缺陷并相应增加一些功能,相比51系列单片机,96系列片上资源更丰富,设计系统相对容易。

1 灭菌器控制分析

该灭菌器主要进行包裹类、器械类、乳胶类、液体类及其它类五项进行灭菌,其工艺大体相同,不同之处可由程序控制。通过其工作原理(图1)可知,根据里外锅的温度和压力是否达到规定值而进行各种动作控制。

模拟输入量共4个:外锅温度TW,外锅压力PW,里锅温度TL,里锅压力PL;控制输出量共16个:外锅进汽阀开关IW ,外锅排汽阀开关OW,里锅进汽阀开关IL,里锅排汽阀开关OL,真空阀开关ZK,干燥空气阀开关GZ,油泵继电器通断YB,真空泵继电器通断ZB,电磁液压阀(高压阀GF、齿条阀CF、门闩阀MF),信号指示(电源指示PowerL、总电源指示PowerZ、故障指示ERR、蜂鸣报警ALarm)。

以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设计

图1 工作原理

由上图可见灭菌器的主体为一带有夹套及密封门的高压容器, 配有真空泵、真空阀、蒸汽阀等控制器件及温度、压力传感器, 工作过程如图2所示。

以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设计

图2 工作过程

2 控制系统硬件结构

控制系统硬件结构如下图3所示:

以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设计

图3 控制系统硬件结构

灭菌室实际温度和压力值由半导体集成温度传感器AD590JH和集成压力传感器MPX5500D测量, 采集的2路温度信号和2路压力信号由P0.0~P0.3送入80C196CKB芯片。在80C196CKB中,有一个8通道的10位A/D转换器,适用于多路数据采集系统。一次A/D转换需88个状态周期(采用12MHz晶振时为22μs)。其优点是在满足工艺要求的情况下极大地简化了硬件电路,有益于电路的可靠性。

80C196CKB里的数字量经数字滤波、标度变换后一方面通过LCD显示, 另一方面与设定进行比较, 得到偏差E 和偏差变化率EC , 为后续控制提供依据。采用并行输出接口电路8255A来实现近20路开关控制量的输出控制。温度控制是由调节蒸汽阀门的开口来实现, 控制量经D/ A 转换为模拟量输出, 功率放大后控制蒸汽阀的开口。用户通过键盘设定灭菌温度、时间和脉动真空次数, 满足各种消毒要求。

采用DS12887并行时钟模块

人机界面主要包括键盘、显示和微型打印机接口电路。键盘采用软键盘形式,由程序处理来实现键码的识别、去抖动和确认;通过一块8255A实现了键盘和打印机的硬件接口。显示器采用内置T6963C控制器的LCD显示模块(和CPU以直接方式连接),用以动态显示温度、压力、时间和操作提示等。打印机用于打印相关的运行工艺参数。用户界面在软件上的实现是由分散而不是集中的软件模块来实现的。

本系统所有器件均采用单一+5V电源供电,由于实际应用时,数据采集时信号容易受到干扰,因此在信号输入输出接点处采取光耦隔离电路,并采取屏蔽电阻等措施保证系统的稳定。

3 软件设计

本系统功能很多, 为了便于设计和维护, 采用自顶向下逐步细化的结构化模块设计方法, 将具有独立功能的子程序都设为子程序模块,相关的功能均由相应的功能子程序实现。主程序由初始化、灭菌类别选择和相关显示、参数比较、执行机构输出控制等组成,其核心是温度和压力参数的比较和相应的输出控制;时间的动态显示由定时器1溢出中断处理程序执行;4个通道的温度、压力数据采集处理和动态显示由A/D转换结束中断处理程序完成。由于显示程序比较大,放在中断处理程序中运行使背景程序简洁,有利于软件运行的可靠性。程序流程如图4所示。

以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设计

图4 程序流程图

程序运行的基本过程是:初始化后启动A/D转换以采集温度、压力信号,经处理后,这些数据和用户设定的运行参数比较,然后决定系统执行机构的不同动作以满足运行参数被控制在工艺要求的范围内。

本控制系统的软件全部采用汇编语言,执行效率高,运行可靠,限于篇幅所限,不一一介绍。

4 结论

这是一个以80C196KB为核心的实用的嵌入式控制系统,其功能齐全,设计相对简洁。实际应用表明整个系统运行平稳,灭菌控制可靠。相对于具有相同功能而基于PLC的灭菌控制系统,它的成本低廉,人机界面友好,操作更容易,具有很好的推广价值。

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发表于 2018-09-20 00:38 ? 280次阅读
关于ARM? Cortex?-M0+内核单片机系...

利用MPLAB Harmony软件框架的互联模块...

Microchip获奖的MPLAB? Harmony是一款针对PIC32单片机的软件框架,可在项目配...

发表于 2018-09-20 00:37 ? 242次阅读
利用MPLAB Harmony软件框架的互联模块...

MPLAB Harmony开发框架PIC32单片...

MPLAB? Harmony是一款适合Microchip PIC32单片机的软件开发框架,凭借简单易...

发表于 2018-09-20 00:17 ? 296次阅读
MPLAB Harmony开发框架PIC32单片...

利用MPLAB? Harmony开发框架缩短开发...

MPLAB? Harmony是针对PIC32单片机的完善软件开发框架,经估算,对于典型项目的开发时间...

发表于 2018-09-20 00:15 ? 246次阅读
利用MPLAB? Harmony开发框架缩短开发...

uCOS-II的介绍和uCOS-II在单片机使用...

早在20世纪60年代,就已经有人开始研究和开发嵌入式操作系统。但直到最近,它才在国内被越来越多的提及...

发表于 2018-09-20 15:53 ? 611次阅读
uCOS-II的介绍和uCOS-II在单片机使用...

基于STM32单片机SPWM逆变电源模块的详细资...

本模块可以将4.5V到35V的直流输入电压转换成±4.5V-±35V的交流电压,模块采用STM32F...

发表于 2018-09-20 15:35 ? 810次阅读
基于STM32单片机SPWM逆变电源模块的详细资...

如何利用步进梯形指令单流程编程实现的交通灯控制系...

十字路口车辆穿梳,行人熙攘,车行车道,人行人道,居然能够有条不紊进行?那么靠什么来实现这井然秩序呢?...

发表于 2018-09-20 11:46 ? 337次阅读
如何利用步进梯形指令单流程编程实现的交通灯控制系...

AVR单片机十日通:关于中断及中断键盘应用的介绍...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第六日:中断及中断键盘应用,非常重...

发表于 2018-09-20 11:39 ? 277次阅读
AVR单片机十日通:关于中断及中断键盘应用的介绍...

基于51单片机下红外遥控小车程序原理

下面是一款Android手机通过蓝牙模块与单片机通信单片机程序,单片机可以使用以下51单片机:AT8...

发表于 2018-09-20 08:31 ? 1180次阅读
基于51单片机下红外遥控小车程序原理

基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统设...

2011 ATMEL AVR 校园设计大赛--基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统

发表于 2018-09-20 05:08 ? 270次阅读
基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统设...

AVR单片机十日通:关于EEPROM读写与DS1...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第十日:EEPROM读写与DS13...

发表于 2018-09-20 04:45 ? 243次阅读
AVR单片机十日通:关于EEPROM读写与DS1...

AVR单片机十日通:介绍AVR单片机软硬件配置(...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第一日:AVR单片机软硬件配置入门...

发表于 2018-09-20 04:03 ? 269次阅读
AVR单片机十日通:介绍AVR单片机软硬件配置(...

关于2017年STM32巡回研讨会视频

另外,本次研讨会资料也提供下载了!大家可以自行下载:

发表于 2018-09-20 02:18 ? 458次阅读
关于2017年STM32巡回研讨会视频

关于STM32品牌宣传的视频

STM32品牌宣传片

发表于 2018-09-20 02:17 ? 313次阅读
关于STM32品牌宣传的视频

关于2017年STM32中国峰会的现场视频

2017年STM32中国峰会,精彩回顾

发表于 2018-09-20 02:11 ? 318次阅读
关于2017年STM32中国峰会的现场视频

单片机调试方法浅析

其电路很简单,一个LED通过限流电阻接到VCC电源。I/O设置为输出方式。我们可以用下面的宏来定义L...

发表于 2018-09-20 16:02 ? 545次阅读
单片机调试方法浅析

基于STC单片机发热、复位问题之浅析

最近有个项目,需要一个继电器,接收到低电平就动作,用的STC15W104、使用的市面上的开关电源5V...

发表于 2018-09-20 15:09 ? 375次阅读
基于STC单片机发热、复位问题之浅析

模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别

相比较于模拟电路的误差,数字电路精确度得到很大的提高,单片机本质上也是数字电路,但与我们平常所说的传...

发表于 2018-09-20 14:04 ? 629次阅读
模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别

STM32F103系列单片机最实用看门狗的详细资...

事情很简单先前做的一款采集数据的产品不知道为何异常,陷入死循环然后“死机”,分析了很多次,没发现原因...

发表于 2018-09-20 10:16 ? 515次阅读
STM32F103系列单片机最实用看门狗的详细资...

晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容

有些用于工控的项目,建议不要用无源晶振的方法来起振,而是直接接有源晶振。也是主要由于无源晶振需要起振...

发表于 2018-09-20 09:29 ? 1535次阅读
晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容

七种复位电路的介绍和复位电路几种设计详细概述

复位源是导致单片机内部复位操作的源泉,大致可分为七种:上电复位(POR)﹑人工复位(MRST)﹑电源...

发表于 2018-09-20 18:45 ? 665次阅读
七种复位电路的介绍和复位电路几种设计详细概述

ATRIAS机器人可以像人类一样行走,完美跨越

团队通过ATRIAS双足机器人平台上对控制算法进行了实验测试,它能够在随机变化的离散地形上实现动态步...

发表于 2018-09-20 15:56 ? 582次阅读
ATRIAS机器人可以像人类一样行走,完美跨越
朱时茂陈佩斯十年后联手 韩雪回避谈感情现状 第19届上海国际电影节闭幕 李小龙黄色战衣及双截棍将拍卖 扮娇羞虞姬翘兰花指 徐子淇为慈善抱子出镜 汪小菲探班禁大S拍亲热戏 黄晓明称其“野心太大 讲诉幸福跨国婚姻 刘青云疑似挖墙脚娶得妻子郭蔼明
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