智能压力蒸汽灭菌装置.doc

《智能压力蒸汽灭菌装置.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能压力蒸汽灭菌装置.doc（23页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、摘要随着自动化技术的发展，对设备自动化的要求越来越强烈，对于在医疗中广泛使用的高温灭菌装置更应该实现自动化控制。所以设计一套合理、实用、高效、智能的高温灭菌装置的控制系统显得尤为重要。本文设计的就是高温灭菌装置的智能控制系统。利用对应的传感器分别对温度和压力进行检测，并通过变送器送到8位A/D转换模块的模拟通道进行转换，输出的数字量送到89C52单片机里进行处理和显示，医疗人员可以通过4个按键来对灭菌的温度、压力、液位、时间进行设置，设置完成后系统就自动运行，医疗人员可以通过162的液晶显示屏来观察实时数据。整个系统完全自动化，不需要人员的任何操作，只要根据需求给系统设置好设定值，系统就自动调

2、节。系统具有很高的安全性、可靠性、快速性。 关键词：单片机；液晶；A/D转换；键盘；第1章 绪论1.1高压蒸汽灭菌的背景 在西方医学没有传入中国之前，我国的消毒几乎是一个空白。作为历史传说，三国时代，华佗可以利用中药麻醉药物要给曹操施行开颅手术。但是这个传说缺乏更充分确凿的历史证据。只有近代100多年的时间，在学习西方医学的基础上，逐渐使我国医疗卫生的消毒、灭菌、隔离和无菌操作工作并日臻完善。19世纪前叶，在欧洲许多国家的外科医院和产科医院里，无数病人和产妇被化脓性疾病夺去生命，医生和助产士束手无策。1847年匈牙利产科医生塞麦尔维斯（18181865）的一位法医朋友，因为解剖尸体，他的一只手

3、被他的学生不慎割破了，引起感染而死亡。这件事对塞麦尔维斯震动很大。更促使他探索解决手术感染问题。在塞麦尔维斯的那个时代，已经有了显微镜，而且已经看到了微观世界里细菌的存在。尤其是法国生物学家巴斯德的研究，证实肉汤腐败原因及其防止腐败的方法，这些科学成果已经在欧洲产生着深远的影响。经过塞麦尔维斯的研究，他提出了应用氯水洗手的想法，并在以后的接生手术中施行这一想法，结果产妇发生产后感染的几率大大降低。这一成果他没有写成论文，而是由他的朋友海布拉代笔向皇家维也纳医师协会机关刊物上发表。但是，这一发现并没有得到当时的医学界重视。1861年他用德文写成了产褥热的原因和预防一书，付之出版。他的学说还是无人

4、支持。他愤怒地向反对他的先锋人物，当时的最高权威产科医生西保特，斯哈佐尼，斯帕士送去公开信，然而，仍无任何反应。他被许多人视为疯子。可是，塞麦尔维斯继续宣传他的观点。1864年他开始出现精神异常症状，随着症状恶化，他的妻子写信给他的好友海布拉商量，结果以海布拉想要见他为由，把他骗到维也纳，住进精神病院。不幸的是他的病情进一步恶化。1865年8月14日，仅47岁的他过早地离开人世。随着自动化技术的发展，工业生产中对设备自动化的要求越来越强烈，对于在医疗方面中广泛使用的高温灭菌装置更应该实现自动化控制。所以设计一套合理、实用、高效、智能的高温灭菌装置的控制系统显得尤为重要。压力蒸汽灭菌技术已有10

5、0多年的应用历史，第一台压力蒸汽灭菌器产生于1880年是目前全世界公认的最可靠的灭菌技术之一，广泛地应用在医疗卫生和工农业各领域。压力蒸汽灭菌温度高，灭菌效果可靠，易于掌握和控制，因此在灭菌技术高速发展的今天，这一经典灭菌方法在消毒灭菌领域仍占有重要地位。压力蒸汽灭菌器的应用非常广泛，国内外对如何正确使用灭菌器正确掌握灭菌监测方法，总结了大量的理论与经验，确保了灭菌质量达标，但实际使用过程中仍存在大量问题，要正确、规范的使用灭菌器还需进一步努力落实各项标准和规范。湿热灭菌在医院中物品灭菌占主导地位，应用面最广。1.2灭菌的分类及发展 灭菌用理化方法杀死一定物质中的微生物的微生物学基本技术。灭菌

6、的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约。微生物对灭菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或环境赋予菌种的抵抗力。灭菌是获得纯培养的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。利用温度进行灭菌、消毒或防腐，是最常用而又方便有效的方法。高温可使微生物细胞内的蛋白质和酶类发生变性而失活，从而起灭菌作用，低温通常起抑菌作用。热力灭菌：利用高温使菌体蛋白质变性或凝固，代谢发生障碍， 导致细菌死亡。包括：（1）焚烧法：用火焚烧，是很彻底的灭菌方法，适用于废弃的污染物品和有传染性的动物尸体等。（2）烧灼法：直接再火焰上烧灼，用于接种环(针)和试管口或瓶口的灭菌。（3）干烤法：在干烤箱通电后利用高热空气

7、进行灭菌。一般加热160-170， 维持2小时即可杀灭包括芽胞在内的一切微生物。主要用于玻璃器皿、 磁器或需干燥的注射器等。（4）煮沸法：煮沸1005分钟可杀死细菌的繁殖体，一般消毒以煮沸10分钟为宜。如需要杀死芽胞则要煮沸1-3小时。主要用于一般外科器械、注射器、胶管和食具等的消毒。（5）间歇灭菌法：是利用反复多次的流通蒸汽， 杀死细菌所有繁殖体和芽胞的一种灭菌法。本法适用于耐热物品，也适用于不耐热(100)的一些物质如某些培养基的灭菌。具体做法是将待灭菌的物品置于阿诺氏流通蒸汽灭菌器内，100加热15-30分钟杀死其中的细菌繁殖体，然后将物品置37温箱中过夜，使芽胞发育成繁殖体，次日再通过

8、流通蒸汽加热，如此连续三次，可将所有繁殖体和芽胞全部杀死。若有某些物品不耐100，则可将温度降至75-80， 每次加热的时间延长至30-60分钟， 次数增至3次以上，也可达到灭菌目的，如用血清凝固器对血清培养基或卵黄培养基的灭菌。（6）巴氏消毒法：由巴斯德创建，常用于牛奶和酒类的消毒。一般加热61.1-62.8半小时， 或71.7经15-30秒钟，便可达到杀死病原菌或一般杂菌，而不严重破坏物品的质量的目的。（7）高压蒸汽灭菌法：是灭菌效果最好、目前应用最广的灭菌方法。利用高压蒸汽灭菌器锅进行灭菌，由于密闭容器加温所产生的高压饱和水蒸汽能获得较高的温度，通常在1.05kg/cm2的压力下，温度达

9、121.3，维持15-30分钟。可杀死包括细菌芽胞在内的所有微生物。此法适用于高温和不怕潮湿物品的灭菌，如普通培养基、生理盐水、手术器械、注射器、手术衣、敷料和橡皮手套等。对于高压蒸汽灭菌装置来说，在智能仪器出现以前，整个装置都由人工操作的。操作工通过压力表、温度表来读取装置内的压力和温度，再与需求值进行比较，然后手动调节加热装置。整个过程都是由操作人员完成，精度低，而且稍有不慎还会造成生产事故，消耗人力物力较多。当智能仪器的出现以后，这些问题就等到了解决。设计一套智能仪器对高压蒸汽灭菌装置，用传感器对装置内的温度和压力进行检测并送到智能仪表中进行处理，智能仪表控制相应的加热装置来使装置内的参

10、数稳定在设定值。整个过程没有人为因素的引入，控制精度很高，节约劳动力，安全可靠。预真空压力蒸菌器有抽真空的过程，能使灭菌室内的压力达到负压的，但如果达不到相应温度或温度过高也将影响灭菌。故需按要求对其进行监测，以保证灭菌效果。压力蒸汽灭菌器的关键技术是在灭菌前需排除柜室内的冷空气，因为冷空气导热性差，阻碍蒸汽接触待灭菌物品，并且还可减低蒸汽气压，使之不能达到应有的温度。因此，工业灭菌常用大型灭菌器。卧式灭菌器用途广泛，常用于大量物品灭菌。下排气式灭菌器式样越来越多，可适合各种不同需求，目前研制的智能蒸汽灭菌器，在自动化水平上较以前的灭菌器更高，且外形设计优美。1.3高压蒸汽灭菌的内容及意义 高

11、压蒸汽灭菌是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽,待水蒸汽急剧地将锅内的冷空气从排气阀中驱尽，然后关闭排气阀，继续加热，此时由于蒸汽不能溢出，而增加了灭菌器内的压力，从而使沸点增高，得到高于100的温度。导致菌体蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的。对于医疗器械消毒是病人免受感染和成功健复的根本保障。在医疗方面，高温蒸汽灭菌也是必不可少的。它可以阻止和控制传染的发生。其目的：（1）防止病原体播散到社会中，引起流行发生。（2）防止病者再被其他病原体感染，出现并发症，发生交叉感染。（3）同时也保护医护人员免疫感染。偏远和贫困地区的小型社区医院往往完全手工操

12、作灭菌设备或者是使用自动化程度很低的灭菌设备，不但灭菌温度无法把握，灭菌时间长短也不能精确的控制，严重影响了医疗质量。本课题的目的是设计一个小型的高压蒸汽灭菌自动控制系统，彻底杀灭病菌，保证医疗卫生安全。第2章 方案论证21 设计概述 本文设计的是高压蒸汽灭菌自动控制系统，通过键盘对灭菌温度、液位、灭菌时间、灭菌压力进行设置，设置完成后系统运行起来。通过温度传感器变送器和压力传感器变送器对装置内的温度和压力分别进行检测并输出05V的模拟信号经过A/D转换模块送到单片机中进行处理，与设定值进行比较，小于设定值就使加热管全功率加热，等于设定值就使加热管半功率加热。而且单片机内的定时器自动计时，定时

13、时间到停止装置的运行，加热管停止加热。整个过程要用液晶显示设定值和实时值。2.2 系统方框图单片机 键盘A/D转换信号放大温度传感器压力传感器 加热丝声光报警液位传感器驱动电路显示电路 D/A转换电动调节阀 晶振 复 位 电源 高压蒸汽灭菌器控制电路有单片机、键盘、显示器、温传感器、液位传感器、压力传感器、报警电路和加热器等硬件组成，然后和软件结合起来实现高压蒸汽灭菌器控制电路的功能。系统总体结构框图如2.1。 2.1系统方框图2.3 方案论证2.31控制模块 控制模块主要采用Intel公司的单片机， Intel公司的单片机有两种系列：C-52系列和S-52系列。这次设计采用S-52系列单片机

14、比较合适，有如下几个方案： 方案一：采用80S52系列。80S52采用的是掩膜ROM，在制作时程序就被写定而无法更改。我们可以采用这类单片机在出厂时直接把编好的交通灯控制程序写入。但是如果以后需要对程序进行更改时只能制作一个新的单片机。 方案二：采用87S52系列。87S52采用的是EPROM，该系列单片机是可多次改写、可现场编程的。但需要紫外线来擦除已存在的信息，要在紫外线下照射20分钟左右才能擦除已存在的信息。在程序写好以后还要防止有紫外线照射使程序丢失。 方案三：采用89S52系列。89S52系列采用的是EEPROM，是一种可多次电信号编程、电信号擦除的单片机。而且在擦除时不必从系统上拆

15、下来，可直接擦除和写入，使用起来很方便。 三个方案进行比较可以发现方案三更合适，使用方便，需要改写时可直接擦除和改写，虽然价格会比另外两个贵一些，但是AT89S52系列单片机是现在市场的主流，容易购买到。综合考虑还是选择AT89S52系列单片机做控制器。2.3.2显示模块 系统需要显示温度、压力、时间三个设定值和三个实时数值共六个值，根据工业常用显示模块制定如下两个方案： 方案一：采用7段数码管进行显示，根据设计要求时间需要显示3位、压力需要显示3位、时间需要显示2位，所以共需要数码管16个来进行显示。 方案二：采用液晶显示模块，选择一个合适的液晶显示模块对数据进行显示。 液晶显示模块要选择字

16、符型液晶显示模块，要选择2行的，一行用来显示设定值，一行用来显示实时数据值。每行要至少能显示13个字符。两个方案进行比较，如果采用方案一硬件电路要复杂的多，而且单片机的串口还需要进行扩展才能满足要求。才用方案二虽然在价格上会贵一些，但是硬件电路简单需要的单片机串口也相对少得多。所以显示模块采用方案二。采用OCMC2X16B型液晶显示模块，参数如下：显示内容：两行，每行16个字符显示模式：STN，POSITIVE背光：LED，黄绿色工作温度：055控制IC：KS0066/S6A00692.3.3温度传感器 系统需要温度传感器的测量范围是0150，根据设计要求对传感器进行选择指定方案如下：方案一：

17、采用热敏电阻类型的温度传感器对温度进行测量。方案二：采用热点偶类型的温度传感器对温度进行测量。方案三：采用辐射式温度传感器对温度进行测量。 这3种温度传感器都是比较常用的温度传感器，但是热电偶式温度传感器的测量范围很大，辐射式温度传感器主要是用来测量运动中物体的温度，相对价格也很高，用在这里不够经济。所以就采用经济实惠的热敏电阻温度传感器，测量范围合适，精度要求刚好满足设计要求。最典型的热电阻式温度传感器就是Pt100，根据设计要求，选择一个WZP-A型Pt100温度传感器对装置内温度进行测量。 WZP-A型Pt100温度传感器的参数规格如下： 测温范围： 0200 精度等级：0.15 引线长

18、度：1m 测量电路：三线制 由于温度传感器选择的是WZP-A型Pt100温度传感器，所以选择的变送器要与之对应，所以选择RTM-82型高精度温度变送器，该型号变送器专为Pt100温度传感器设计，他将电阻传感器的阻值变化转换成与温度有线性关系的05V直流电流信号。而且他还具有线性修正功能。2.3.4压力传感器压力传感器的种类繁多，使用的场合也个不相同，制定档方案如下：方案一：采用电阻应变式压力计对装置压力进行检测。方案二：采用变面积电容式压力计对装置压力进行检测。 这两种类型的压力计都是应用比较广泛的，价格也相差不多，单从测量环境考虑选择方案二的变面积电容式压力计更好一些，因为如果采用电阻应变式

19、压力计当装置内温度发生变化时对压力的测量结果会造成影响，会产生很大的误差。所以压力传感器选择变面积电容式压力计。本文选用PTP701高温压力传感器变送器，参数如下：量 程: 01 (MPa)综合精度: 0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS输出信号: 1.0mV/V、1.5mV/V、21.0mV/V(四线制)供电电压: 10DCV(612DCV)介质温度: 01000环境温度: 常温(-20185)负载电阻: 电流输出型：最大800；电压输出型：大于50K绝缘电阻: 大于2000M (100VDC)振动影响: 在机械振动频率20Hz1000Hz内，输出变化小于0.1%FS电气接口(信号接口)

20、: 四芯屏蔽线、四芯航空接插件、紧线螺母。2.3.5液位传感器 液位传感器有2种，一是静压液位传感器，一是动压液位传感器。静压液位传感器，精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。420mA、 05v、 010mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。故选用静压液位传感器。投入式静压液位变送器是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正。转换成4-20mADC标准电流信号输出。 投入式静压液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中，变送器部分可用法兰或支架固定，安装使用极为方便稳定性好，精度高特点

21、。 主要技术指标测量范围：0.3100m（由用户自选） 精度：0.2、0.5、1.0级 工作温度：-2080 输出信号：二线制420mADC 电源电压：标准24VDC（1236VDC） 不灵敏区：1.0%FS 负载能力：0-600 相对温度：85% 防护等级：IP68 防爆标志：ExiaCT4-6 2.3.6键盘模块 单片机的键盘模式有两种，一种是独立式，另一种是矩阵式，因为设计需求的按键格式不是很多，所以选用独立式的键盘设计。 关于按键的需求设计如下，一个设置切换键用来实现温度、压力、时间三个参数的设置的切换，一个位切换键用来对每个参数值的位进行切换，一个增加减用来调节酶位的数值从09变化,

22、一个确认键结束设置。具体按键是怎么使用的，会在后边的软件设计中介绍。2.3.7 A/D转换模块对于A/D转换模块的选用主要考虑的是A/D转换器的位数。根据本文的设计要，温度的测量范围为0200，控制精度为1，所以需要200个状态，8位的A/D转换器就能满足要求，所以选择8为的A/D转换器来对测量来的温度信号进行转换。对于压力测量信号来说，8位的A/D转换器也同样满足。 方案一：选择两个8位A/D转换器分别对两路模拟信号进行转换，方案二：选择一个多路模拟信号输入的8位A/D转换器对两路模拟信号分时转换。 如果选用方案一，不但不够经济而且需要的单片机串口较多。所以应选择方案二，但编程的难度就会增加

23、很多。2.3.8调节阀调节阀主要分为2种：电动调节阀和气动调节阀。方案一：电动调节阀优点是结构简单，应用范围广，调节过程可控性好，行程准确。缺点是可能产生电火花，或者静电火花。方案二：气动调节阀的优点是动作迅速，能够快速的完成调节命令，且安全，不会产生电火花。但缺点是控制复杂，造价高，结构复杂。电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。与传统的气动调节阀相比具有明显的优点：节电动调节阀能，环保，安装快捷方便。故选方案一。ZDLM型电子式电动套筒调节阀是由3610L型电子式电动执行机构和套筒调节机构组成。电动执行机构内有伺服系统，无须另配伺服放大器，有电源及输入信号即可控制运转。调节机

24、构采用平衡式阀塞结构，具有阀塞稳定性好，不易产生震动，噪音低，对温度敏感性小，允许使用压差较大等特点，适用于流量大、泄漏量要求不严格的场合。套筒调节切断阀采用了软密封或硬密封结构，特别适用于既要求调节又要求切断的场合。ZDLM型电子式电动套筒调节阀第3章 硬件设计本设计系统的硬件以单片机（AT89S51）为控制系统的核心，包括键盘控制电路，液晶显示电路，温度检测电路，液位检测电路，压力检测电路，报警电路等部分。3.1控制器选型及AT89S52的功能特点本控制系统采用ATMEL公司生产的单片机AT89S52作为控制系统的核心部件，该芯片是一个低功耗、高性能CMOS的8位单片机，片内含8KISP的

25、可反复擦写1000次的Flssh只读程序存储器，在高密度、非易失性存储技术制造的兼容标准的MCS-52指令系统及89S52引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，还拥有很多优先于常规单片机的控制功能，所以是本设计方案的首选。如图3.1所示为其最小系统。 图 3.1单片机最小系统图3.2键盘模块电路设计键盘是若干个按键的集合，操作人员可以通过键盘输入数据和指令，它是单片机系统中不可以缺少的输入设备。键盘可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件来识别和产生代码，后者则是用硬件来识别，键盘中按键数量较少时，可将各个按键直接连在单片机，称为独立式键盘，当按键没有按下时，端

26、口为高电平；当某个端口按下时，对应端口就变成低电平。只要读取各个端口的信息就可以获得各个按键的状态，其接口程序非常简单。键盘硬件电路图如图3.2。图3.2键盘硬件电路本设计主要完成的键盘任务有：确定是否有按键按下；当有按键按下时，则对键译码，找出按下的是哪个键，无按键按下时则返回；当按下的是功能键，对于两个或者多个按键同时按下的重键问题的处理方法；去抖动的实现，在按键从开启到闭合稳定，或者从闭合到完全打开，总要有数毫秒的弹跳时间(即抖动)，弹跳将引起按一次键被多次输入的误动作，为此，在键盘处理程序中，必须设法去掉抖动，可以采用延时的方法，也可以采用硬件去抖动，本设计用软件消抖的方法来去除抖动，

27、即检测出按键闭合后执行一个延时程序，产生5ms-10ms的延时，让前沿抖动消失后再一次检测按键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有按键下，当检测到按键释放后，也要给5ms-10ms的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。3.3 显示电路的设计由于用数码管作为显示电路，结构单一，扩展空间太小，显示效果不理想，最终我们放弃了数码管显示。而采用液晶显示不但实现了用数码管难以显示的功能，而且适合做各类扩展，使得识字电压表功能更完善，使用效果更好。所用的显示器必须能够显示当前温度、压力和灭菌时间。如图3.3液晶显示电路。 图3.3 液晶显示电路液晶显示模块采用的是OCMC2X16B型液

28、晶显示器，如图3.3所示，液晶显示模块的数据输入端DB0DB7直接与单片机的P1口相连。三个控制端与单片机的P3.0、P3.1、P3.3分别相连。单片机通过P1口把数据送到显示模块，通过P3.0、P3.1、P3.3口来实现对显示模块的控制。显示的映像存储区的地址范围为40H5FH共32个存储单元分别对应液晶显示中的32个字符。只要把要显示的数值存入相应的存储单元，液晶显示器对应单元就能显示该字符。3.4 AD转换电路的设计当压力传感器和温度传感器传输来的信号就过运算放大器后，送入ADC0809中，经过模数转换后在送入单片机进行处理，根据按键按下送来的信号，综合处理后控制相应的指示灯和蜂鸣器动作

29、，并同时将数据送入液晶中进行显示。如图3.4所示。图3.4 ADC809连接电路ADC0809为8位的A/D转换器，他有8路模拟信号输入通道，通过P2口输出数据并经过74LS373锁存器锁存来选择相应的通道。本文用到的只有IN0和IN1两个通道，IN0输入的是温度测量信号，IN1输入的是压力测量信号。D0D7与单片机的P2口相连，用于数据的传输，当EOC输出低电平时代表转换结束，转换结果就可以通过ADC0809的D0D7口输出给单片机的P2口。START启动端和ALE地址锁存控制端与单片机的P3.6口连接，单片机通过控制P3.6口的电平来控制A/D转换的开始和通道地址的锁存。EOC为转换结束输

30、出信号，与单片机的P3.2口连接，单片机通过判断P3.2口的电平高低来判断是否转换结束。OE为输出有效控制位，与单片机的P3.7连接。CLK时钟信号输入端与单片机的时钟信号输出端ALE相连。3.5 报警电路的设计当热水器内的压力超过设定上限时，能够进行声光报警是本电路的设计要求。声光报警电路可以通过单片机直接驱动，发光二极管接上小电阻接在单片机输出口，在P0.7和P0.7口输出高电平时就能驱动发光二极管点亮而电路示警；蜂鸣器前级连接三极管负责蜂鸣器导通和关断，三极管接收单片机的驱动信号，高电平导通、低电平关断。这样就能在压力超过上限之后通过单片机输出高电平启动声光报警通知用户控制电路动作或者可

31、以在声光报警的同时直接驱动电路动作停止压力增加。如图3.5所示声光报警电路。 图3.5 声光报警电路 3.6温度传感器的桥式电路 本次设计采用经济实惠的热敏电阻温度传感器，测量范围合适，精度要求刚好满足设计要求。最典型的热电阻式温度传感器就是Pt100，根据设计要求，选择一个WZP-A型Pt100温度传感器对装置内温度进行测量。控制器选用单片机，pt100与单片机连接需要用桥式电路，如图3.6温度传感器的桥式电路。 图3.6温度传感器的桥式电路3.7压力传感器的设计传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的转换规律转换成可用的输出信号的器件或装置压力传感器是以压力为被测量，进而转换为电信号的装置

32、，它具有广泛的用途。电阻应变式传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。其结构如图3.7所示。 图3.7 压力传感器电路3.8 加热电路加热管的半功率输出是通过一个双向晶闸管来实现的，两晶闸管的门极分别与P0.0和P0.6连接，当P0.0和P0.6输出高电平时，两个双向晶闸管导通，加热管全功率输出；当P0.0或P0.6输出低电平时，双向晶闸管截止，加热管半功率

33、输出；全部低电平时，停止加热。若加热使温度过高，P0.5输出高电平继电器导通，电磁阀打开泄压。电路如图3.7所示。 图3.8 加热电路3.9电源电路 电源是本次设计比不可少的部分之一，电源模块如图3.9。 图3.9电源模块第4章软件设计4.1主程序流程图开中断上电选择模拟通道0并采样设置定时器T0和T1并启动显示的初始化设置读入转换结果送显示转换是否结束？都小于设定值吗？选择模拟通道1并采样转换是否结束？全功加热半功加热读入转换结果送显示结束NOYESYESYESNONO过压？NO泄压、报警YES如图4.1所示为系统的主程序流程图，上电以后先进行初始化设置，对有特殊用途的单元清零，例如作为显示

34、映像存储单元。然后开启定时中断，并对定时器T0和定时器T1进行初始化设置，工作模式的选择、初值的设置等。其中T0定时5ms，用来扫描键盘；T1定时50ms，用来计时。接下来要对显示进行初始化的设置，包括显示映像存储区的定义、显示行数和列数、坐标的存储单元、还有一些一直显示的字符串也要在这里定义。设置完成以后开始真正的运行，通过设置相应端口的电平来对A/D转换器进行控制，先选择通道IN0对当前温度值进行采样并进行转换，转换结束后转换结果送到单片机中进行处理，处理包括与设定值进行比较、转换成对应的温度数值送到显示单元等。处理结束并输出相应的控制信号。然后选择通道IN1对当前的压力值进行采样并转换，

35、同样转换结束后巴转换结果送到单片机中处理，最后输出控制信号。然后再跳到通道0依次循环下去直到定时时间到结束程序运行。程序见附录4.2 键盘程序设计定时中断入口读取键盘信息调用延时子程序 有键按下？与上次相同？是否释放？执行相应的功能子程序返回是否是否是否如图4.2所示为键盘扫描程序，本文设计的键盘采用的是定时扫描的方法，每5ms产生一次定时中断并跳入到键盘扫描中断程序当中来执行。进入程序先读取键盘信息，然后判断是否有键按下，如果没有直接退出中断程序返回到主程序中，如果有键按下，判断是哪个键按下并去除抖动，等待释放该按键，按键释放以后调用该按键的功能子程序进行译键。程序见附录。第5章 毕业设计总

36、结这次毕业设计主要应用到传感器和单片机原理中的知识，通过对题目要求的分析，题目要主要涉及到是基于高压灭菌来设计的，通过对温度液位压力控制来实现灭菌的。应用到大部分传感器中的知识，通过分析确定了设计的思路，对系统的硬件进行选型，得到总体的系统框图，再通过参考资料得到总体设计思路，通过题目的要求完成控制。在完成选型上花了很大的功夫，由于知识了解一些理论知识，多设备的具体型号很少了解，通过网络和书籍才确定了设备的型号，从中也学到了很多实际的东西，了解各种设备的型号应用类型在以后的工作中是很重要的。通过本次毕业设计充分的复习了单片机中的很多知识，也看到了很多的不足，许多的知识学过但是并没有掌握和理解，

37、要想更好的学好知识，就必须的增加实际的操作，还复习学过的知识是很重要的，理论的东西要更好的与实际的应用结合起来。还要了解更多的实际东西，要学习一些常用设备的用法，这样才能更好的用所学的理论知识。本文设计了一套在医疗行业中广泛使用的智能压力蒸汽灭菌装置，该装置具有控制精度高，调节速度快，可靠性高的优点。具有过汽压保护电路。危险报警等功能。但是系统还有很多不足的地方，一但停电系统将无法运行，所以要给系统配置一个临时供电装置，使系统在停电时依旧能够运行。如果条件优越，也可以设计一套MCGS监控组态画面来对整个过程进行实时监控。从总体上说，本文设计的系统简单可靠，经济实用，会在杀菌消毒领域得到广泛的应用。