基于单片机的柑橘-枸杞果酒发酵过程中的温度控制系统设计

串俊刚 覃智广 刘琨毅

摘 要：研究表明在18℃-25℃温度范围内，不同发酵温度对柑橘-枸杞复合果酒发酵过程的影响显著。本设计采用模块化设计方法，设计了一套用于柑橘-枸杞复合果酒发酵过程中温度控制的自动化系统。本系统采用单片机作为主控制器，系统包括传感器模块，按键模块，显示模块，散热装置及加热装置。对系统每个部分进行了硬件选型设计、软件设计，最后进行了仿真验证。

关键词：单片机;果酒发酵;温度控制

通过对发酵型柑橘-枸杞复合果酒酿造过程中的总糖、总酸、酒精度和干浸出物等理化指标及挥发性组分的检测。结果表明：在18℃～25℃温度范围内，不同发酵温度对柑橘-枸杞复合果酒发酵过程的影响显著，且随着发酵温度升高，酵母菌代谢活跃，使复合果酒发酵周期相对缩短，并利于其特有的风味物质形成。目前对果酒发酵过程温度控制主要还是由人工操作实现，定时采样判断，加热、散热装置开启、关闭时间不好控制，发酵过程温度波动很大。所以开发一套基于单片机的温度采集控制系统对柑橘-枸杞复合果酒酿具有较大意义。

1 系统组成

控制器选择Atmel公司的AT89S52单片机。温度传感器采用DS18B20。显示系统采用数码管显示，报警系统采用声光报警，按键系统采用独立按键。

2 系统设计

2.1硬件电路设计

该系统电路主要包括：单片機最小系统、DS18B20温度传感器系统、报警系统、LED显示模块电路、继电器电路及电源接口和数据下载接口等电路。系统中有三个独立式按键可以分别调整温度计的上下限报警设置，图中蜂鸣器可以在被测温度超出上下限范围内时，发出报警鸣叫声音。

2.2 软件设计

主程序的主要功能是负责读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度的实时显示，判断当前温度是否需要开启加散热，并根据设置的上下限判断是否报警。系统开始运行时，温度传感器测量并计算温度值通过P1.0口传输进单片机里进行处理，经过处理后的数据再通过P0口传输到数码管进行显示。通过按键设置温度报警界限，当超过报警界限时单片机将相应的数据通过P1.1口传输进行声光报警。温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度。

3 仿真

运用keil软件编译C语言程序，将生成的.hex文件调入Proteus电路图的单片机中，程序初始化后通过调节DS18B20温度传感器的数值，数码管会显示相应的数值。

4 结论

利用单片机做主控制器的温度控制系统，能够检测并显示温度，当温度高于适宜温度时候能开启散热装置，当温度低于适宜温度时候能开启加热装置，当温度超过极限温度时能报警。适宜温度及极限温度均可以根据需要调节。通过设计，此系统可以更好的控制柑橘—枸杞果酒发酵过程中的温度，从而酿造出口感更好的果酒。

参考文献：

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