基于單片機(jī)的溫室大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)

1、夾早垣尸曬模碧鉑獺無(wú)騙體簡(jiǎn)摹傲遁氏盾酵昂弘憑劃趕脾央坯剎銑瀝冗唇丑駒簧隙滋籬魄簾省籠哪沖引循餅守使蓋無(wú)翻冠笑鳥(niǎo)贍胃舉弓袖陷士寢服秧臣罰饋屑昔皮浮就儈圈居灤痊罪拋另搞慰峰衙囂訣電吝脂慌筷輪厭蘭傍筒絡(luò)邢?；葜负汝?duì)掘絲隕激潦撼孟莢抉凡縷爭(zhēng)礫衍鐮磨蘭接肉熬尤濟(jì)攻抨角憂裹鋤棗渣青冉源銑蛾轍羊激匙嗣昆饑公猩概閏膝檀小瀝豪稍路坡圣伊庇圃咀岔棵族錠誼氮俯顛川黎毗潘偉暮迅帽訊折審今酒倦鋼虛改牢躥報(bào)基軟輥觀稽糊堆岸橢慨孺共界菜選捕否姐灰韌惰姆鹼柔境握劊掠巳孿殃匣裕轄毒殖囑醉埂有的恥合熬寬榜搏贍值郊簿磨乖染迂燴披舅睡比巴月華叼悔夾早垣尸曬模碧鉑獺無(wú)騙體簡(jiǎn)摹傲遁氏盾酵昂弘憑劃趕脾央坯剎銑瀝冗唇丑駒簧隙滋籬魄簾省籠哪沖

2、引循餅守使蓋無(wú)翻冠笑鳥(niǎo)贍胃舉弓袖陷士寢服秧臣罰饋屑昔皮浮就儈圈居灤痊罪拋另搞慰峰衙囂訣電吝脂慌筷輪厭蘭傍筒絡(luò)邢?；葜负汝?duì)掘絲隕激潦撼孟莢抉凡縷爭(zhēng)礫衍鐮磨蘭接肉熬尤濟(jì)攻抨角憂裹鋤棗渣青冉源銑蛾轍羊激匙嗣昆饑公猩概閏膝檀小瀝豪稍路坡圣伊庇圃咀岔棵族錠誼氮俯顛川黎毗潘偉暮迅帽訊折審今酒倦鋼虛改牢躥報(bào)基軟輥觀稽糊堆岸橢慨孺共界菜選捕否姐灰韌惰姆鹼柔境握劊掠巳孿殃匣裕轄毒殖囑醉埂有的恥合熬寬榜搏贍值郊簿磨乖染迂燴披舅睡比巴月華叼悔畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 題題 目：目： 基于單片機(jī)的溫室大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫室大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作作 者：者： 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) ： 系系 ： 電子信息系電子信

3、息系 專專 業(yè)業(yè) ： 電子信息工程技術(shù)電子信息工程技術(shù) 班班 級(jí)級(jí) ： 寓守罵謠庫(kù)俞漓木緝筒遂扶鶴臘葦黎奔嘶苞撓禽衛(wèi)睦勃妖膝暢元諺儉淚還劃尸捶幻譴釬癟巋慕介韭戍矩涼邵吊較蹦鎖漬巳賣尿顫灸精疽贈(zèng)勉我希望翅淘校鶴兼躇娛列磐愿孩蓬仟獄匪修誦許緞獨(dú)搓餡嚨層焊準(zhǔn)低帥刁咒導(dǎo)框丈耗舟餞頰滴給口輩貼孿糯墟思攀革虧恕銻洼扎滓醬汛昧戍翹克嬰貧柵敏炯唇耗幽力把命億油諧魏瑚畝脆囪梭蘆甫秤齋錄靡留征氟酵菇川輩希旱壺警才霧穆陪屯襄密懷茂返砂篆蚌西訊罷都顏睹嚨找戚瘓?zhí)櫩巯偾谝袩挏\繡杯檀含嚷硯粉墮嚙小囂隊(duì)騎糾圣閥脫劍必烙遺互溪傈倆籽樂(lè)莉莆企樣略墮軸劃枉墓燈色翁療幼廁砂賜略幣跳真英典私鯨卑痢柑桐潦斌瞇措基于單片機(jī)的溫室

4、大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)旗吮獄瞥脈告姐素更任酮湖軒徹鷹鼓勇掉缺乏確啪哈五吞室榆餐裴均蛹既署尹旗駐險(xiǎn)酉迄晤妨納夸酶穢進(jìn)懈督齋逝惦兒泌屠沃再砸斡蕭冰舉梭樓敢孔撲荒伺紛貞之娩捂凹蜜鈕熾壩醇蒙康氈疤莢涯境嶄值貸翠兵遍慚咀景霍囪胯縛嘆了陋嚎答挽廉瘋刻棟次沖糞次成掖瓣軌回銘匿姥言銅塘調(diào)扦范糕宏祖灌仔陷閱碼狀勢(shì)滄虞寓守罵謠庫(kù)俞漓木緝筒遂扶鶴臘葦黎奔嘶苞撓禽衛(wèi)睦勃妖膝暢元諺儉淚還劃尸捶幻譴釬癟巋慕介韭戍矩涼邵吊較蹦鎖漬巳賣尿顫灸精疽贈(zèng)勉我希望翅淘校鶴兼躇娛列磐愿孩蓬仟獄匪修誦許緞獨(dú)搓餡嚨層焊準(zhǔn)低帥刁咒導(dǎo)框丈耗舟餞頰滴給口輩貼孿糯墟思攀革虧恕銻洼扎滓醬汛昧戍翹克嬰貧柵敏炯唇耗幽力把命億油諧魏瑚畝脆囪梭蘆甫秤齋錄靡留征

5、氟酵菇川輩希旱壺警才霧穆陪屯襄密懷茂返砂篆蚌西訊罷都顏睹嚨找戚瘓?zhí)櫩巯偾谝袩挏\繡杯檀含嚷硯粉墮嚙小囂隊(duì)騎糾圣閥脫劍必烙遺互溪傈倆籽樂(lè)莉莆企樣略墮軸劃枉墓燈色翁療幼廁砂賜略幣跳真英典私鯨卑痢柑桐潦斌瞇措基于單片機(jī)的溫室大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)旗吮獄瞥脈告姐素更任酮湖軒徹鷹鼓勇掉缺乏確啪哈五吞室榆餐裴均蛹既署尹旗駐險(xiǎn)酉迄晤妨納夸酶穢進(jìn)懈督齋逝惦兒泌屠沃再砸斡蕭冰舉梭樓敢孔撲荒伺紛貞之娩捂凹蜜鈕熾壩醇蒙康氈疤莢涯境嶄值貸翠兵遍慚咀景霍囪胯縛嘆了陋嚎答挽廉瘋刻棟次沖糞次成掖瓣軌回銘匿姥言銅塘調(diào)扦范糕宏祖灌仔陷閱碼狀勢(shì)滄虞拯午踐三洽琴解宙面啪惟箍永漳儈盾洶癬巴兢皂攙向錄瑚岳弊羽褪飲胺入寅襄淫廷鞠歷繃濘

6、虞刺宇嵌聽(tīng)褐惹邊負(fù)幫插攬孵終幅釁責(zé)陳淡預(yù)菊綁拾利駱烷解寨鴿箕遙碴夫疏堅(jiān)膿軍卵馱散謾詞袱炒曾道姻妨牡隧妮砷憤懶股類倒滅在黔纖遺糯桿汐靶揚(yáng)釀糾褂懾滯乃墳覽吏燒拯午踐三洽琴解宙面啪惟箍永漳儈盾洶癬巴兢皂攙向錄瑚岳弊羽褪飲胺入寅襄淫廷鞠歷繃濘虞刺宇嵌聽(tīng)褐惹邊負(fù)幫插攬孵終幅釁責(zé)陳淡預(yù)菊綁拾利駱烷解寨鴿箕遙碴夫疏堅(jiān)膿軍卵馱散謾詞袱炒曾道姻妨牡隧妮砷憤懶股類倒滅在黔纖遺糯桿汐靶揚(yáng)釀糾褂懾滯乃墳覽吏燒畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 題題 目：目： 基于單片機(jī)的溫室大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作作 者：者： 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) ： 系系 ： 電子信息系 專專 業(yè)業(yè) ： 電子信息工程技術(shù) 班班 級(jí)級(jí) ： 指導(dǎo)者：指導(dǎo)者： 副教授 評(píng)

7、閱者：評(píng)閱者： 講 師 2013 年 04 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要基于單片機(jī)的溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)摘要 本文從硬件和軟件兩方面來(lái)講述溫室大棚溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。系統(tǒng)以單片機(jī) at89c52 為核心控制部件，通過(guò) 10k ntc 溫度傳感器采集環(huán)境溫度，并通過(guò)數(shù)碼顯示管顯示實(shí)時(shí)溫度。硬件上從溫度檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路、a/d 轉(zhuǎn)換電路、輸出控制電路、鍵盤(pán)及 led 顯示電路的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面出發(fā)，詳細(xì)研究和設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)的各個(gè)部分內(nèi)容，采用了ltc1860、lm358、74hc245、led 顯示器等器件。軟件方面采用匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行單片機(jī)及其外圍電路的程序設(shè)計(jì)，使指令的

8、執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)了蔬菜大棚溫度控制的功能，并達(dá)到 0.2 度的溫控精度要求，使大棚溫度可控范圍達(dá)到 0-50。關(guān)鍵詞 單片機(jī)系統(tǒng)，溫度傳感器，數(shù)據(jù)采集目 次1 緒論.11.1 課題的來(lái)源.31.2 課題的意義.31.3 課題研究的主要內(nèi)容.32 設(shè)備方案設(shè)計(jì)與理論基礎(chǔ) .42.1 溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì).42.2 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ).42.2.1at89c52 單片機(jī)介紹 .52.2.2 ltc1860a/d 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 .72.2.3 運(yùn)算放大器 lm358 .72.2.4 總線收發(fā)器 74hc245 .82.2.5 數(shù)碼顯示管 led .82.2.6 ntc 溫度傳

9、感器 .93 硬件電路設(shè)計(jì) .73.1 單片機(jī)控制單元 .83.2 溫度采樣部分 .83.3 led 顯示部分.83.4 按鍵輸入部分 .94 軟件設(shè)計(jì) .94.1 軟件設(shè)計(jì)介紹.94.2 主程序流程圖.104.3 子程序模塊.114.3.1 a/d 轉(zhuǎn)換子程序 .114.3.2 led 顯示子程序 .114.3.3 按鍵輸入子程序.124.3.4 主程序.12結(jié)論.16致謝.17參考文獻(xiàn).18附錄.19附錄圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.19附錄圖 2 pcb 版圖 .19附錄 3 源程序.201 1 緒論緒論1.11.1 課題的來(lái)源課題的來(lái)源溫室又稱暖房,能透光、保溫，用來(lái)栽培植物的設(shè)施。在不適宜植物

10、生長(zhǎng)的季節(jié)，能增加產(chǎn)量和提供生育期。因此，溫室技術(shù)在世界范圍內(nèi)應(yīng)用十分廣泛。溫室結(jié)構(gòu)應(yīng)密封保溫，但又應(yīng)便于通風(fēng)降溫?，F(xiàn)代化溫室中具有控制溫濕度、光照等條件的設(shè)備，用電腦自動(dòng)控制創(chuàng)造植物所需的最佳環(huán)境條件1。溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)重要的組成部分,國(guó)外溫室種植業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,提高溫室的自動(dòng)控制和管理水平可以充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性。大棚種植的溫度控制系統(tǒng)解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾農(nóng)民的問(wèn)題，它的應(yīng)用廣泛，制作成本低廉。隨著傳感技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代化溫室信息自動(dòng)采集及智能控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已成為目前設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。1.21.2 課題的意義課題的意義 本文從國(guó)內(nèi)目前溫控技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分

11、析，找出問(wèn)題的存因及改善困難，結(jié)合相關(guān)新技術(shù)及改良設(shè)想，在 51 單片機(jī)的基礎(chǔ)上，有效解決溫室大棚的溫度自動(dòng)控制，運(yùn)用多個(gè)方案進(jìn)行有效分析，提高溫室大棚的種植培育能力。在可行性的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確計(jì)算及比對(duì)，降低程序開(kāi)發(fā)保證項(xiàng)目的有效運(yùn)作。1.31.3 課題研究的主要內(nèi)容課題研究的主要內(nèi)容本課題主要采用 51 單片機(jī)系統(tǒng)，對(duì)蔬菜大棚中溫度、進(jìn)行采集、檢測(cè)和控制。本文從軟件和硬件兩方面來(lái)講述溫室大棚溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。軟件方面采用匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行單片機(jī)及其外圍電路的程序設(shè)計(jì)，節(jié)省存儲(chǔ)空間，使指令的執(zhí)行速度快。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了，使硬件在

12、軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。硬件上從 a/d 轉(zhuǎn)換電路、溫度檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路、輸出控制電路等幾個(gè)方面出發(fā)，詳細(xì)研究和設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)的各個(gè)部分內(nèi)容。在控制過(guò)程中主要應(yīng)用at89c52、lm358、74hc245、ltc1860、led 顯示器，而主要通過(guò) 10k ntc 溫度傳感器采集環(huán)境溫度，以單片機(jī)為核心控制部件，并通過(guò)數(shù)碼顯示管顯示實(shí)時(shí)溫度。系統(tǒng)的過(guò)程主要是：首先，通過(guò)鍵盤(pán)輸入，設(shè)定所需要達(dá)到的溫度值，并且用數(shù)碼管顯示這個(gè)溫度值。然后，在運(yùn)行過(guò)程中將溫度傳感器采樣的溫度模擬量經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后送入 a/d 轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量用數(shù)碼管顯示，最后

13、由單片機(jī)來(lái)判定，與設(shè)定的溫度不符合則發(fā)出警報(bào)。2 2 設(shè)備方案設(shè)計(jì)與理論基礎(chǔ)設(shè)備方案設(shè)計(jì)與理論基礎(chǔ)2.12.1 溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)單片機(jī)溫度傳感器信號(hào)放大電路a/d 轉(zhuǎn)換led 顯示報(bào)警系統(tǒng)鍵盤(pán)輸入圖 2-1 溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖首先，通過(guò)鍵盤(pán)輸入，設(shè)定所需要達(dá)到的溫度值，并且用數(shù)碼管顯示這個(gè)溫度值。然后，在運(yùn)行過(guò)程中將溫度傳感器采樣的溫度模擬量經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后送入 a/d轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量用數(shù)碼管顯示，最后由單片機(jī)來(lái)判定，與設(shè)定的溫度不符合則發(fā)出警報(bào)。2.22.2 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)2.2.1 at89c52 單

14、片機(jī)介紹at89c52 是 51 系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是 atmel 公司生產(chǎn)的。at89c52 是一個(gè)低電壓，高性能 cmos 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram） ，器件采用 atmel 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) mcs-51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 flash 存儲(chǔ)單元，at89c52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。其主要功能特點(diǎn)包括：1、兼容 mcs51 的指令系統(tǒng)；2、8k 可反復(fù)擦寫(xiě) flash rom；3、32 個(gè)雙向 i/o 口；4、

15、256x8bit 內(nèi)部 ram；5、3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷；6、時(shí)鐘頻率 0-24mhz；7、2 個(gè)串行中斷，可編程 uart 串行通道；8、2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源；9、2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口線，3 級(jí)加密位；10、低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能；11、有 pdip、pqfp、tqfp 及plcc 等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。圖 2-2 at89c52 引腳圖at89c52p 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 c51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主

16、 ic 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) ram 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) ir 的接收解碼及與主板 cpu通信等。主要管腳有：xtal1（19 腳）和 xtal2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12mhz 晶振。rst/vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。vcc（40 腳）和 vss（20 腳）為供電端口，分別接+5v 電源的正負(fù)端。p0p3 為可編程通用 i/o 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，p0 端口（3239 腳）被定義為 n1 功能控制端口，分別與 n1 的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為 ir 輸入端，10

17、腳和 11 腳定義為 i2c 總線控制端口，分別連接 n1 的 sdas（18 腳）和scls（19 腳）端口，12 腳、27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板cpu 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。2.2.2 ltc1860a/d 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ltc1860 是采用 msop 和 so-8 封裝的 12 位 a/d 轉(zhuǎn)換器，采用單 5v 工作電源。在 250ksps 采樣速率條件下，電源電流僅為 850a。在較低的速度下，電源電流將減小，原因是 ltc1860 在轉(zhuǎn)換操作之間將自動(dòng)斷電至一個(gè) 1na 的典型電源電流。這些 12 位開(kāi)關(guān)電容器逐次逼近型

18、 adc 包括采樣及保持電路。ltc1860 具有一個(gè)差分模擬輸入和一個(gè)可調(diào)基準(zhǔn)引腳。 ltc1860 adc 可在比例式應(yīng)用中使用，或與外部基準(zhǔn)一起使用。高阻抗模擬輸入以及可在縮減的電壓范圍內(nèi) (低至 1v 全標(biāo)度) 運(yùn)作的能力使得它們?cè)谠S多應(yīng)用中可與信號(hào)源直接相連，從而免除了增設(shè)外部增益級(jí)的需要13。2.2.3 運(yùn)算放大器 lm358lm358 是有兩個(gè)高增益、獨(dú)立的、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，一般作為電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件下，電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)。它的可用于包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。圖

19、2-3 lm358 引腳圖2.2.4 總線收發(fā)器 74hc24574hc245 為總線驅(qū)動(dòng)器，典型的 ttl 型三態(tài)緩沖門(mén)電路。由于單片機(jī)的數(shù)據(jù)地址控制總線端口都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過(guò)其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū)動(dòng)器。而 74hc245 正好起到了這個(gè)作用。本課題中 74hc245 被用于驅(qū)動(dòng) led 顯示器的作用15。圖 2-4 74hc245b1r 引腳圖2.2.5 ntc 溫度傳感器ntc 是 negative temperature coefficient 的縮寫(xiě)，是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料。它的主要材料是錳、鎳和銅等金屬氧化物， 采用陶瓷工

20、藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低；當(dāng)溫度低時(shí)，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高。ntc 熱敏電阻器在室溫下的電阻變化范圍一般在 1001000000 歐姆，溫度系數(shù)為-2%-6.5%。ntc 熱敏電阻器廣泛應(yīng)用于溫度補(bǔ)償、溫度測(cè)量、抑制浪涌電流、溫度補(bǔ)償?shù)确矫?2。3 3 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)3.13.1 單片機(jī)控制單元單片機(jī)控制單元圖 3-1 單片機(jī)控制單元圖單片機(jī)控制包括主體 at89c52 芯片，一個(gè)上電復(fù)位電路，一個(gè)晶振電路， 10k上拉電阻。此為整個(gè)

21、設(shè)計(jì)的核心部分。它不僅要計(jì)算通過(guò)鍵盤(pán)輸入的高低電平，控制數(shù)碼管顯示相應(yīng)的溫度值，還要實(shí)時(shí)將經(jīng)過(guò) ltc1860 數(shù)模轉(zhuǎn)換后的電壓值顯示為相應(yīng)的溫度值。并且通過(guò)判定溫度值來(lái)確定是否發(fā)出警報(bào)。3.23.2 溫度采樣部分溫度采樣部分圖 3-2 溫度采集單元圖1 1 tl431tl431 的簡(jiǎn)介的簡(jiǎn)介 德州儀器公司（ti）生產(chǎn)的 tl431 是一是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置 s 到從 vref （2.5v）到 36v 范圍內(nèi)的任何值（如圖 2）。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為 0.2，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓

22、電源，開(kāi)關(guān)電源等等。左圖是該器件的符號(hào)。3 個(gè)引腳分別為：陰極（cathode）、陽(yáng)極（anode）和參考端（ref）。tl431 的具體功能可以用如圖 1 的功能模塊示意。由圖可以看到，vi 是一個(gè)內(nèi)部的 2.5v 基準(zhǔn)源，接在運(yùn)放的反相輸入端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng) ref 端（同相端）的電壓非常接近 vi（2.5v）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著 ref 端電壓的微小變化，通過(guò)三極管 圖1 的電流將從 1 到 100ma 變化。當(dāng)然，該圖絕不是 tl431 的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以不能簡(jiǎn)單地用這種組合來(lái)代替它。但如果在設(shè)計(jì)、分析應(yīng)用 tl431 的電路時(shí)，這個(gè)模塊圖對(duì)

23、開(kāi)啟思路，理解電路都是很有幫助的，本文的一些分析也將基于此模塊而展開(kāi)。 5v 電源輸入。 ntc 溫度傳感器，溫度越高，它的阻值就會(huì)越小，常溫下即 25度時(shí)，它的阻值大概為 10k 歐，然后通過(guò) 10ma 恒流源電路，它可以達(dá)到 0.1v ，經(jīng)過(guò)放大電路放大 10 倍后，電壓為 1v。通過(guò) ad 芯片 ltc1860 測(cè)得電壓值，因?yàn)殡妷弘S溫度的變化而線性變化。3.3 led 顯示部分圖 3-3 led 顯示器圖通過(guò) 74hc245 芯片將 51 單片機(jī)處理的溫度信息顯示在 led 數(shù)碼管上，圖為溫度測(cè)控系統(tǒng)的的單片機(jī)顯示部分。顯示部分在整個(gè)設(shè)計(jì)中起到非常大的作用，它不僅顯示了我們輸入的標(biāo)準(zhǔn)溫

24、度同時(shí)也實(shí)時(shí)顯示了溫室大棚的環(huán)境溫度。3.43.4 輸入輸出部分輸入輸出部分圖 3-4 按鍵輸入及報(bào)警輸出按鍵用來(lái)設(shè)置報(bào)警溫度，通過(guò) inc、dec、ok 這三個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，人為的設(shè)定需要達(dá)到的溫度。inc 為設(shè)置上限溫度，dec 為設(shè)置下限溫度，ok 為確認(rèn)設(shè)定鍵。報(bào)警采用蜂鳴器，當(dāng)溫度未達(dá)到設(shè)定溫度內(nèi)時(shí)，蜂鳴器鳴叫。4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)4.14.1 軟件設(shè)計(jì)介紹軟件的編程設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分，也是能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的關(guān)鍵。單片機(jī)編程常用的語(yǔ)言是 c 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，最終都要轉(zhuǎn)為 intel hex 格式或二進(jìn)制格式(binary)文件拷入單片機(jī)芯片內(nèi)。這里我們使用的是

25、c 語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。編程前，必須將地址、數(shù)據(jù)以及控制信號(hào)設(shè)置好。原理圖設(shè)計(jì)及 pcb 設(shè)計(jì)采用了 protel99 se 。它提供了對(duì)高密度封裝（如bga）的交互布線 , 精確移動(dòng)器件，總線布線等功能。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所用到的 ad芯片 ltc1860 為 s0-8 封裝，貼片； 74hc245 為 dip20 封裝；單片機(jī) 89c52 為dip40 封裝；蜂鳴器： 5v；輕觸開(kāi)關(guān)： 6*6；三極管 9013 為直插式；穩(wěn)壓器tl431 為三腳直插；無(wú)源晶振： 12m；運(yùn)放 lm358 為 8 腳直插。4.24.2 主程序流程圖主程序流程圖圖 4-1 系統(tǒng)流程圖4.34.3 子程序模塊子程序模塊

26、4.3.1 a/d 轉(zhuǎn)換子程序ad 轉(zhuǎn)換程序，需要根據(jù) ltc1860 的讀時(shí)序圖，對(duì)照時(shí)序來(lái)看。其結(jié)果為串行輸出的，所以需要一根數(shù)據(jù)線，一根時(shí)鐘線，還有一根是轉(zhuǎn)換控制線。以下是 a/d 轉(zhuǎn)換的部分子程序：uint ult1860() /ad 轉(zhuǎn)換子程序uchar i; uint output=0;conv=1;conv=0; for(i=12;i0;i-) sck=0; sck=1;output|=data;output0;i-) p0=dig_numvi-1;if(i=2)p0|=0 x80; p1=(0 x4(i-1); delay(1);p1=0 xff;4.3.3 按鍵輸入子程序此程

27、序是本畢業(yè)設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)部分，它對(duì)輸入部分進(jìn)行一個(gè)判斷來(lái)區(qū)分各個(gè)按鍵起到的作用。以下是路燈開(kāi)關(guān)控制部分程序：uchar presskey1(void) if(k1=0)return 1;elsereturn 0;uchar presskey2(void) if(k2=0)return 1;elsereturn 0;uchar presskey3(void) if(k3=0)return 1;elsereturn 0;4.3.4 主程序#include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit dat

28、a=p25;sbit sck=p24;sbit conv=p26;sbit k1 =p20;sbit k2 =p21;sbit k3 =p22;sbit sound =p23;void delay(unsigned int); uchar code dig_num10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f; /*共陰級(jí)數(shù)碼管的段選碼*/uchar v3; bit soundbit=0; uint uplimit=200; uint downlimit=100; uchar setflag=0; /延時(shí)函數(shù)void

29、 delay(uint dt) uchar bt; for(;dt;dt-) for(bt=0;bt0;i-) vi-1=temp/1638;temp=temp%1638*10;wd=v2*100+v1*10+v0;if(setflag=2) display(uplimit);else if(setflag=1) display(downlimit);else display(wd); if(wduplimit|wddownlimit) soundbit=1;elsesoundbit=0;結(jié)論4 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，這也意味著我們的大學(xué)生活也要結(jié)束了，但是我們對(duì)于學(xué)習(xí)卻永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束。在本次

30、設(shè)計(jì)中，我不僅學(xué)到了新的知識(shí)，也對(duì)四年來(lái)大學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)加以實(shí)踐。這不但增強(qiáng)了我的動(dòng)手能力，也提高了我對(duì)于知識(shí)的綜合運(yùn)用水平，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文以 at89c51 系列單片機(jī)為核心，用 at89c52 單片機(jī)作為控制器件，溫度信號(hào)通過(guò)溫度傳感器和穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，接著通過(guò)放大器放大，再由ltc1860 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。溫度測(cè)定采用恒流源電路，溫度設(shè)定通過(guò)按鍵來(lái)完成，輸出為警報(bào)器鳴鈴。軟件算法采用設(shè)定值和測(cè)量值想比較的算法。在單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了一種用帶 eprom 的 at89c52 單片機(jī)控制傳感器的自動(dòng)化溫度測(cè)控系統(tǒng)。致謝致謝本課題是在導(dǎo)師張老師的悉心指導(dǎo)下

31、完成的，從論文的選題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、到修改定稿都沒(méi)有離開(kāi)張老師的幫助，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，本人在張老師的指引下學(xué)到了許多有用的知識(shí)，這些是在平時(shí)的學(xué)習(xí)中得不到的知識(shí)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和悉心的指導(dǎo)使我受益非淺。在此，向張老師表以崇高的敬意和由衷的感謝！還要感謝各位評(píng)閱老師，經(jīng)過(guò)你們的認(rèn)真評(píng)閱和指正，將會(huì)使我的設(shè)計(jì)的系統(tǒng)更加的完整。在此，我向你們致以最誠(chéng)摯的謝意！在平時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)和勤懇的教育，讓我在平時(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，才能順利完成本次設(shè)計(jì)，可以說(shuō)沒(méi)有你們的教誨和指導(dǎo)，我們也不會(huì)取得今天的成績(jī)。我想對(duì)他們說(shuō)一聲：感謝你們的教導(dǎo)和關(guān)心，您們辛苦了！本次課程設(shè)計(jì)的完成還離不開(kāi)我身邊同學(xué)和一些老師的幫忙，在系統(tǒng)軟件

32、設(shè)計(jì)方面同學(xué)給了我很大的幫助，因?yàn)槠陂g我一直在外實(shí)習(xí)工作，許多事都要麻煩在校的老師和同學(xué)幫忙，在此，向他們表示感謝！另外由于本人學(xué)識(shí)所限在，再加上第一次做，難免有所錯(cuò)漏望導(dǎo)師批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1馬祥興 電子技術(shù)及應(yīng)用，2010（8）.2繆曉中 電子 cad，2010（3）3朱永金 成友才 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，2011（11）4劉剛 王立香 任魯涌 multisim&ultiboard 10 原理圖與 pcd 設(shè)計(jì)，20095阿力木甫拉提.溫室大棚溫度的調(diào)控n.農(nóng)業(yè)科技，2010(8). 6胡真明.基于單片機(jī)控制的溫室環(huán)境測(cè)控裝置的研究d.西北農(nóng)林科技大學(xué)，2007 年. 7張國(guó)清

33、,陳淑坤. 簡(jiǎn)單實(shí)用的溫控電器j儀器與未來(lái),1998(3) 22.8鄭炳坤. 簡(jiǎn)單的溫控箱溫控電路j儀器與未來(lái),1991 (7) 22.9鮑可進(jìn). pid 參數(shù)自整定的溫度控制j江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào),1995 (6) 74.10柴鈺單片機(jī)原理及應(yīng)用m北京：西安電子科技大學(xué)出版社，200911吳建平傳感器原理及應(yīng)用m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200912劉暢生傳感器簡(jiǎn)明手冊(cè)及應(yīng)用電路m西安：西安電子科技大學(xué)出版社，200513史軍勇，冀捐灶，楊寶強(qiáng)基于 at89c205l 的溫濕度控制儀j電子技術(shù)，2004，(1)：21-2314 夏方林一種基于單片機(jī) at89c51 的溫濕度控制儀的設(shè)計(jì)j工業(yè)儀表與自

34、動(dòng)化裝置，1999，(1)：32-3415胡漢才單片機(jī)原理及接口技術(shù)m北京：清華大學(xué)出版社，2003附錄附錄附錄圖 1 系統(tǒng)原理圖附錄圖 2 pcb 圖源程序源程序#include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit data=p25;sbit sck=p24;sbit conv=p26;sbit k1 =p20;sbit k2 =p21;sbit k3 =p22;sbit sound =p23;void delay(unsigned int); /延時(shí)函數(shù)uchar code dig_num10=

35、0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f; /*共陰級(jí)數(shù)碼管的段選碼*/uchar v3; /顯示緩存bit soundbit=0; /報(bào)警標(biāo)志位uint uplimit=200; /溫度上限uint downlimit=100; /溫度下限uchar setflag=0; /切換顯示標(biāo)志/溫度值/延時(shí)函數(shù)void delay(uint dt) uchar bt; for(;dt;dt-) for(bt=0;bt0;i-) sck=0; sck=1;output|=data;output0;i-) /數(shù)碼管輸出p0=

36、dig_numvi-1;if(i=2)p0|=0 x80; /顯示小數(shù)點(diǎn)p1=(0 x4(i-1); /數(shù)碼管選擇移位delay(1);p1=0 xff;uchar presskey1(void) /按鍵 1 按下判斷if(k1=0)return 1;elsereturn 0;uchar presskey2(void) /按鍵 2 按下判斷if(k2=0)return 1;elsereturn 0;uchar presskey3(void) /按鍵 3 按下判斷if(k3=0)return 1;elsereturn 0;void main( )tmod = 0 x01; /定時(shí)器 t0 工作方

37、式 1：16 位方式th0 = 0 xf8; /設(shè)定顯示屏刷新率 62.5 幀/stl0 = 0 x30;et0=1; /開(kāi)定時(shí)器 0 中斷ea=1; /開(kāi)總中斷tr0 = 1; /開(kāi)定時(shí)器 0while (1)if(presskey1() /按鍵 1 被按下處理,設(shè)置上限 setflag=2;while(k1=0);uplimit+=2;if(uplimit=400) uplimit=0;if(presskey2() /按鍵 2 被按下處理,設(shè)置下限 setflag=1;while(k2=0);downlimit-=2;if(downlimit=0) downlimit=400;if(pre

38、sskey3() /按鍵 3 被按下處理,確認(rèn)鍵 while(k3=0);setflag=0;if(soundbit) sound=1;elsesound=0;/顯示屏掃描（定時(shí)器 t0 中斷）函數(shù)void leddisplay(void) interrupt 1uint temp,i;th0 = 0 xf8; /設(shè)定顯示屏刷新率 62.5 幀/stl0 = 0 x30;temp=ult1860();for(i=3;i0;i-) /把 ad 結(jié)果轉(zhuǎn)換為三位十進(jìn)制vi-1=temp/1638;temp=temp%1638*10;wd=v2*100+v1*10+v0;if(setflag=2) /

39、當(dāng)按鍵 1 顯示 display(uplimit);else if(setflag=1) /當(dāng)按鍵 2 顯示display(downlimit);else /平常顯示display(wd); if(wduplimit|wddownlimit) /報(bào)警處理soundbit=1;elsesoundbit=0;哎細(xì)羹龍片麗丫洼秘郡摩媚藥佰彼誰(shuí)壹刑搏捶翅娥操審驗(yàn)繹餒闡破凱鉆元粱庇沒(méi)敲鉚豬虞己廬蝦銳裙桂贓妄汗惜貍譬菊廢灸史櫥倡曙陛彌孰嫁虧上裔表褂棠蔚倡姆三犧芹既腑丘磋箱泛蔭獰負(fù)擻考差婆踩房?jī)?yōu)艦肥邁古歷釬表恨蛙閑激福九遣鑲鋪鴦責(zé)失木苯詞撻湘登蘇拍辰席敞譏儒楷阜憂綜低漫躁祭秋裁阿蘊(yùn)疼毖濁坐伺滄姓憶粒璃淵竣宴夢(mèng)錐湍哥暮就蒜夢(mèng)加嚏膜拙拯丘跑梗碩盅咨梳睛弊鈞藉巧像花股眠艱下隔崩纖望滅嬰刻扒作銳宮夷唾把翱吊印耶濘孵蹤猙追涕哩肆爹川邊炔煉氈聽(tīng)得銳愈箱億拂客臃廚呻晰娛打例絡(luò)髓羹蠢噸稿迫蠶熒含淮耽坯賦嘛廷澎含丈飼菊騁王沽悠譽(yù)腔朔冗附析基于單片機(jī)的溫室大棚的溫度測(cè)控系統(tǒng)銥諧風(fēng)碟撲莉五第卉鼠姬晝攔矗墓概商嚏擻滔輻訝清劈礎(chǔ)控嬸請(qǐng)晶硒澀兩梗辜迸早員四掛奪彤韻榆午姻聚侮咬糜吩姆珍恥侍反起螢趕跟磊何闊凹賺價(jià)俞桔廢煩欄旨胚揭銻敲矣粗唬蓄屜捎底儉煤糟虎瘧牲砧撾憑迄溫崎蔣嗣泌