基于单片机的鸡雏孵化室恒温控制器设计（王佳）.doc

基于单片机的鸡雏孵化室恒温控制器设计
摘要
温度是一个很重要的基本物理量,在很多领域都要涉及到,例如:冶金工业、化工生产、造纸行业、机械制造、电加热炉及家用电器等,都需要对其进行测量和控制,使被控温度保持在预先设定的范围内(即恒温控制)。
在本课题研究的鸡雏孵化室恒温控制器中,要求室温恒定保持在38℃之间,且精度要达到±1℃,因此这里需考虑加热控制和散热装置。在恒温控制方面运用基于单总线多点循环技术进行温度采样,最终利用继电器控制加热装置实现加热控制。另外也可通过仪器控制面板实现温度的设定与显示。
关键词:STC89C51 鸡雏孵化室温度控制
目录
一、绪论 5
(一)温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 5
(二)本设计的应用及意义 5
(三)鸡雏孵化室恒温控制系统完成的功能 5
二、系统框图 6
三、方案比较与论证 6
(一)温度的采集取样 6
(二)温度的显示 6
(三)单片机的控制 6
(四)温度加热 6
(五)温度散热 7
四、单元模块设计 7
(一) 温度检测模块 7
(二)显示模块 8
(三)报警模块 8
(四)温度控制模块 8
(五)单片机模块 8
五、DS18B20温度传感器简介 9
(一)温度传感器的历史及简介 9
(二)DS18B20的工作原理 9
(三)DS18B20的测温原理 11
六、硬件设计 12
(一)温度采集电路 12
(二)显示电路 13
(三)时钟电路 13
(四)复位电路 14
(五)报警电路 14
(六)按键电路 15
(七)总电路 15
(八)PCB板电路 16
七、软件设计 17
(一)主程序流程图 17
(二)本设计源码 17
(三)程序仿真电路 25
八、结束语 25
参考文献 26
基于单片机的鸡雏孵化室恒温控制器设计
一、绪论
(一)温度控制系统设计的背景、发展历史及意义
随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器在各个领域的应用,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近年来,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,但温度控制一直是一个未开发的领域,却又是与人们息息相关的一个实际问题。针对这种实际情况,设计一个温度控制系统,具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是科学技术中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中,像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内,温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行;炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境,许多电子设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。因此,各行各业对温度控制的要求都越来越高。可见,温度的测量和控制是非常重要的。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样,各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。
近年来,人类的生产和生活方式发生了巨大的变化,产生这一变化的重要原因就是计算机技术的飞速发展。第一台计算机诞生至今仅仅几十年的时间,计算机的性能已经大大提高,价格不断的下降,从而使之可以迅速而广泛地应用于人类的生产和生活的各个领域。然而鸡雏孵化室的温度控制的发展无疑得益于计算机技术的发展。
(二)本设计的应用及意义
本设计以保质、节能、安全和方便为基准设计了一个鸡雏孵化室恒温控制器,根据需要进行相应的数据分析和处理,由此完成对鸡雏孵化室温度的采样和控制。通过本设计掌握使用高级语言对单片机编程技术以及一线总线制在单片机方面的应用及利用继电器控制加热装置,从而控制大功率的加热设备,提高实际工作技能。
本设计以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用,在很大程度上提高了生产、生活中对鸡雏孵化室温度的控制水平。本文的设计正是一个本着学****创新和服务人类的思想的机器设计,让机器按照自己预定的想法和目的运作。
(三)鸡雏孵化室恒温控制系统完成的功能
本设计是对鸡雏孵化室温度进行实时监测与控制,设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能:当温度低于设定下限温度时,系统自动按程序设计的顺序利用继电器使加热装置对鸡雏孵化室进行加温,使温度上升。当温度上升到下限温度以上时,按顺序停止加热装置加温;当温度达到设定温度时,系统停止加温。当温度高于设定上限温度时,系统自动按程序设计的顺序利用散热装置对鸡雏孵化室进行降温。温度在上下限温度之间时,执行机构不执行。四个数码管即时显示温度,精确到小数点