温室恒温控制系统单片机电子设计报告.docVIP

一、 引言 - 2 - 二、 实验的主要目的和要求分析 - 2 - 1. 目的： - 2 - 2. 实验要求： - 2 - 三、 设计说明 - 3 - 1. 设计原理 - 3 - 2. 系统目标 - 3 - 四、 硬件设计 - 3 - 3. 温度传感器电路 - 4 - 1) 温度传感器DSl8B20 - 4 - 2) DS18B20的性能特点 - 5 - 3) DS18B20的工作原理 - 5 - 4. 7289工作电路 - 8 - 1) 7289A特性 - 8 - 2) 引脚功能说明 - 8 - 3) 指令控制 - 9 - 4) 7289电路图 - 11 - 5. 键盘与显示 - 11 - 1) 键盘单元 - 11 - 2) 显示单元 - 12 - 3) 键盘与显示电路 - 12 - 6. 驱动电路 - 13 - 五、 软件设计 - 15 - 1. 温度测量 - 17 - 1) 读取温度 - 17 - 2) 显示温度 - 17 - 2. 显示与修改参数 - 18 - 1) 显示参数 - 19 - 2) 修改参数 - 20 - 六、 附录 - 21 - 1. 附录A - 21 - 2. 附录B - 22 - 引言 温度是工业中主要被控参数之一,与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金,化工,机械,食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对温度的控制效果直接影响到产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本设计就是在单片机基础上通过外加传感器等，实现室内温度的测量及控制，主要利用单片机的信息采集及处理能力。本设计同时可利用于各种温控环境中，例如蔬菜大棚温度控制，养殖场孵化环境温度控制等，旨在采用低成本器件实现较高精度的温度控制，具有一定的实用性。 实验的主要目的和要求分析 目的： (1) 通过查阅相关资料,深入了解采集的原理 (2) 学习有关电子技术知识 (3) 掌握可视化操作界面设计 (4) 设计温室恒温控制系统的原理图,构建硬件平台 (5) 制作出样机并测试达到功能和技术指标要求 实验要求： 功能说明: 恒温范围20摄氏度,误差正误一度,调节时间5分钟. 测量精度0.1°C,最多可达4位有效数字. 通过继电器和小灯泡,小风扇的配合,当温度低于预定界限时,便启动加热装置(用灯泡模拟),当温度 高到预定范围后,停止加热装置:当温度高于预定界限时,便启动降温装置(用小风扇代替),当温度降低到预定范围后,便停止降温装置. 设计说明 设计原理 本系统通过传感器DS18B20采样温度值，将采得的十六进制温度值转换为精度为0.1°的十进制温度，并显示。当温度高于或低于用户设定的报警上下限值是，蜂鸣器响。当温度高于控制值时开启风扇，低于控制值时开启灯泡。采用7289A作为智能显示驱动芯片，单片机即可完成LED现实，键盘接口的全部功能。 系统目标 温控器温度传感器，温度温器配制键（），提供给用户。温控器配制LED数码显示，实时显示温度。 图1 温度控制系统原理硬件结构框图 温度传感器电路 温度传感器DSl8B20 由美国DALLAS半导体公司生产的DSl8B20型单线智能温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中，例如多路温度测控仪、中央空调、大型冷库、恒温装置等。DSl8B20的电源电压范围均扩展到+3～+5.5V，DSl8B20还能对温度分辨力进行编程，选择9位~12位模式下工作，在12位模式下的最高分辨力可达0.0625℃, 被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，业可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。从而可以看出DS18B20非常用于远距离多点温度检测系统±2℃，在-10~+85℃范围内，可确保测量误差不超过±0.5℃; （3）在构成大型温控系统时，允许在单线总线上挂接多片DSl8B20; (4) 低压供电,电源范围从3~5V,也可以直接从数据线上窃取电源; (5) 数据位可编程9~12位,转换12位实践为750ms(最大); (6) 用户可自设定报警上下限温度; （7）报警有哪些信誉好的足球投注网站命令可识别和寻址哪个器件的温度超过预定值; DS18B20的工作原理 DSl8B20的原理与DS1820的原理是一样的。DS18B20继承了DS1820的所有优点。DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装，引脚排列如图2所示。I/O为数据输入／输出端(即单线总线)，它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后，常态下呈高电平。UDD是可供选用的外部