蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)

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1、煙臺(tái)南山學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)題目蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)摘要本文根據(jù)蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)的要求和特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于51單片機(jī)的蔬菜大棚溫度控制器。該控制器以單片機(jī)為控制核心,結(jié)合外圍信號(hào)采集電路、鍵盤(pán)掃描電路、LCD顯示電路、報(bào)警電路和繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)了蔬菜大棚的的智能控制。DS18B20溫度傳感器將采集的數(shù)據(jù)在傳感器內(nèi)部經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送給單片機(jī)，單片機(jī)將得到的數(shù)據(jù)分別與鍵盤(pán)預(yù)先設(shè)定的上限溫度值和下限溫度值比較，如果數(shù)據(jù)大于上限溫度值值，開(kāi)啟電機(jī)并報(bào)警，如果數(shù)據(jù)小于下限溫度值，啟動(dòng)電機(jī)并報(bào)警，并且電路還有預(yù)報(bào)警，當(dāng)溫度高于預(yù)報(bào)警上限值，進(jìn)行報(bào)警，提醒用戶(hù)，當(dāng)

2、溫度低于預(yù)報(bào)警下限值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，提醒用戶(hù)。整個(gè)過(guò)程LCD實(shí)時(shí)顯示上限溫度值、下限溫度值、實(shí)際溫度值。目錄1緒論12系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)22.1溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖22.2方案論證23電路設(shè)計(jì)33.1鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)33.2顯示電路設(shè)計(jì)33.3報(bào)警電路設(shè)計(jì)43.4傳感器電路設(shè)計(jì)43.5電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)44程序設(shè)計(jì)64.1c語(yǔ)言64.2控制程序設(shè)計(jì)64.3主控制程序設(shè)計(jì).....................................................................................65總結(jié)86參考文獻(xiàn)9附件一：總原

3、理圖10附件二：系統(tǒng)程序11211緒論本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是溫度測(cè)試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度控

4、制一直是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開(kāi)溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天、機(jī)械制造、糧食存儲(chǔ)、酒類(lèi)生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，溫度常常是表征對(duì)象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過(guò)程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，許多電子

5、設(shè)備就不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類(lèi)的品質(zhì)就沒(méi)有保障。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求都越來(lái)越高。可見(jiàn)，溫度的測(cè)量和控制是非常重要的。單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生。212系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1蔬菜溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖AT89C51LCD顯示蜂鳴器繼電器輸入鍵盤(pán)復(fù)位電路DS18B20圖2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖系統(tǒng)硬件電路框圖如圖2.1所示，蔬菜溫度控制裝置由單片機(jī)最小系統(tǒng)、LCD液晶顯示電路、鍵盤(pán)電路、報(bào)警電路、溫度傳

6、感器、繼電器控制等七部分組成。系統(tǒng)工作原理：將溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)，單片機(jī)將得到的數(shù)據(jù)分別與鍵盤(pán)預(yù)先設(shè)定的上限溫度和下限溫度比較，如果數(shù)據(jù)大于上限溫度單片機(jī)控制報(bào)警并接通電機(jī)電源（相當(dāng)于接升溫器），如果數(shù)據(jù)小于下限溫度單片機(jī)控制報(bào)警并接通電機(jī)電源（相當(dāng)于接降溫器），整個(gè)過(guò)程LCD實(shí)時(shí)顯示：上限溫度值、下限溫度值、實(shí)際溫度值。2.2方案論證在設(shè)計(jì)中要對(duì)空壓機(jī)內(nèi)壓力、上、下限壓力顯示，顯示模塊的設(shè)計(jì)方案如下。方案一：測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)，可以使用熱敏電阻之類(lèi)的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)

7、的處理，在顯示電感溫電路比較麻煩。路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路方案二：考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求。比較以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)，故實(shí)際設(shè)計(jì)中擬采用方案二。213電路設(shè)計(jì)3.1鍵盤(pán)電路因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)使用鍵盤(pán)數(shù)比較少，只要5個(gè)按鍵就足夠了，故可以直接接在端口即可。圖3.1鍵盤(pán)電路3.2顯示電路設(shè)計(jì)將P1與顯示的數(shù)據(jù)端相連，采用模擬時(shí)序形式電路。電路接線(xiàn)如圖3-2圖3.2顯示電路3.3報(bào)警電路設(shè)

8、計(jì)21報(bào)警電路對(duì)實(shí)時(shí)溫度的檢測(cè)，溫度過(guò)高或過(guò)低報(bào)警燈