基于单片机的鸡雏孵化室恒温控制器设计

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单片机孵化控制系统设计

单片机孵化控制系统设计

单片机孵化控制系统设计
随着科学技术的发展,单片机的使用越来越普遍,也得到了更广泛的应用,特别是在食品加工、农业和医药等行业的开发中,单片机的控制系统在风轻雨湿的孵化环境下起到了至关重要的作用。

单片机孵化控制系统的主要组成部分包括:一个微控制器,一个传感器(如温度传感器),一个扩展电路(如定时器),一个输出设备,可以控制风机、恒温箱、照明灯等设备,以及一个外壳。

首先,在进行控制系统的设计之前,需要确定孵化系统需要的功能,以及孵化的环境要求,这是最重要的部分。

其次,根据所需功能和环境要求,确定传感器,扩展电路,控制设备,显示设备和外壳等组件,并计算所需功能组件的数量,它们组成了单片机孵化控制系统的基本构成。

最后,安装好组件后,就可以利用一定的软件工具进行系统调试和程序设计,以实现对孵化环境的实时控制和电脑控制,通过这种方式可以确保孵化环境的稳定性和可靠性,从而达到实现孵化的目的。

因此,单片机孵化控制系统的设计是一个复杂的过程,需要综合设计,技术分析和程序开发等技术支持,以确保孵化受到良好的控制,确保最佳效果。

基于STC12C5608AD的智能孵化器电路设计

基于STC12C5608AD的智能孵化器电路设计

基于STC12C5608AD的智能孵化器电路设计针对小型孵化器,本文提出了一种以Pt1000等传感器和STC12C5608AD单片机等组成的智能孵化器控制电路,能根据孵化种类自动控制整个孵化和育雏过程的温湿度变化。

标签:Pt1000;STC12C5608AD;智能孵化器0.引言规模化养殖离不开人工孵化器,传统的孵化器离不开人的控制干预,工作量很大,效果不是很理想;要研究孵化条件和孵化规律的关系就比较难。

高精度的智能孵化器就能很好地解决上述问题,在生产实际中也有较大的应用价值。

影响孵化的一个关键因素为温度。

目前常见的孵化器的测温传感器大多采用18B20,LM35等半导体传感器或Pt100等,有些简单的孵化器甚至采用热敏电阻,用体温计对比。

存在着测量精度低,一致性差,调试麻烦等问题。

本文采用进口A级Pt1000作为温度传感器,具有零点准确(经过激光修正,常见的0℃阻值为999.986~1000.013Ω,误差可以忽略),分度值一致性好等特点。

1.测量电路和原理1.1测量原理测量原理如图1.1所示:温湿度传感器测得的参数经电路变换后送到单片机的A/D输入端测量温湿度值,与软件中设定的值比较后,通过对应的I/O口控制加热和加湿电路,使温湿度达到要求的值;同时显示该阶段软件设定的参数值、测量的数值及当前的工作状态。

根据软件的设定参数控制翻蛋电机作一定周期的左右翻蛋和送入新鲜空气。

进水单独自动控制,照明和风扇独立控制。

1.2STC12C5608AD单片机STC12C5608AD是南通国芯微电子有限公司推出的STC12C5620AD系列中8k字节用户应用程序空间的高速、低功耗、超强抗干扰、指令完全兼容传统51系列的单片机,具有单时钟/机器周期,内部集成有8路10位高速A/D、专用复位电路、EEPROM、看门狗等,可ISP/IAP(见图1.2)。

1.3测温电路测温电路如图1.3所示,Pt1000(RT1)采用三线制(如图中粗线所示),以降低引线电阻等的影响,RM1为10ppm的精密电阻作为基准电阻,U1构成差分放大电路,温度变化时,RT1的阻值发生变化引起分压变化,该变化值由U1放大,为了减轻Pt1000的自热影响,电流要足够小,本电路选50μA左右。

单片机鸡雏恒温孵化器设计方案 课设

单片机鸡雏恒温孵化器设计方案  课设

辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计<论文)题目:鸡雏恒温孵化器设计院<系):电气工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:<签字)起止时间:2018.07.04-2018.07.15课程设计<论文)任务及评语院<系):电气工程学院教研室:注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制摘要随着电究所子技术的发展,微处理器、集成电路不断更新、发展,温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关,因此,在生产过程中常需对温度进行检测和监控。

采用单片机进行温度检测、数值显示和数据的存储,效率高,性能稳定,还可以实现实时控制等技术要求,在工业生产中应用越来越广泛。

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温度控制器应运而生。

随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中鸡雏恒温孵化器就是一个典型的例子,本设计所介绍的鸡雏恒温孵化器,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用液晶LCD1602实现温度显示。

关键词:单片机;温度传感器;LCD液晶屏;恒温目录第1章绪论11.1恒温控制系统简况11.2本文研究内容1第2章 CPU最小系统设计22.1恒温系统总体设计方案22.2CPU的选择22.389C51单片机32.3.1 AT89C51主要特性32.3.2 89C51单片机的基本结构32.3.3 89C51单片机引脚功能32.4数据存储器扩展42.5复位电路设计62.6时钟电路设计72.7CPU最小系统图7第3章 CPU输入输出接口电路设计93.1温度传感器的选择93.2温度检测接口电路A/D转换器选择103.3人机对话接口电路设计113.3.1 显示接口电路设计113.3.2 简易式键盘接口电路设计123.4报警与控制电路14第4章系统软件设计154.1系统主程序设计154.2温度控制部分程序设计164.3键盘部分程序设计164.4温度显示子程序设计174.5数据采集模块程序设计18第5章单片机程序19第6章课程设计总结24参考文献25第1章绪论1.1恒温控制系统简况本设计的内容是恒温控制系统,控制对象是温度。

鸡雏恒温孵化器设计

鸡雏恒温孵化器设计

鸡雏恒温孵化器设计目录第1章绪论 (1)1.1鸡雏恒温孵化器设计目的 (1)1.2鸡雏恒温孵化器完成的功能 (1)第2章总体方案设计 (2)第3章硬件设计 (4)3.1 温度采集电路 (4)3.1.1 DS18B20简介 (4)3.1.2 DS18B20接口电路 (7)3.2单片机控制电路 (7)3.2.1 单片机简介 (7)3.2.2 时钟电路和复位电路 (8)3.3显示电路 (10)3.4 报警与控制电路 (11)第4章软件设计 (12)4.1主程序 (12)4.2 温度采集子程序 (12)4.3数据处理子程序 (16)4.4 1602C显示子程序 (17)4.5 输出驱动子程序 (19)第5章安装调试与结果 (21)5.1 安装调试 (21)5.2 结果显示 (21)第6章总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1原理图 (26)附录2 PCB图 (27)附录3 源程序 (28)附录4 实物图 (42)第1章绪论1.1鸡雏恒温孵化器设计目的本设计的内容是恒温控制系统,控制对象是温度。

温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛,比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制。

而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视,其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。

针对此问题,本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统,它应用广泛,功能强大,小巧美观,便于携带,是一款既实用又廉价的控制系统。

1.2鸡雏恒温孵化器完成的功能本设计是对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,系统自动启动加热继电器加温,使温度上升。

当温度上升到下限温度以上时,停止加温;当温度高于设定上限温度时,系统自动启动风扇降温,使温度下降。

当温度下降到上限温度以下时,停止降温。

温度在上下限温度之间时,执行机构不执行。

LCD液晶显示器即时显示温度,精确到小数点一位。

基于单片机恒温孵化控制系统的设计与实现

基于单片机恒温孵化控制系统的设计与实现

基于单片机恒温孵化控制系统的设计与实现摘要:在农业发展的大环境下,孵化控制系统已经成为重要的部分。

针对特定的孵化应用,单片机作为控制的核心元件扮演着重要的角色。

本文针对基于单片机恒温孵化控制系统的设计和实现进行介绍。

首先,本文介绍了单片机和恒温孵化控制系统的工作原理,以及典型的控制电路结构。

其次,本文介绍了孵化控制系统设计所涉及到的相关参数,并给出了详细的原理图和控制电路图。

最后,本文对基于单片机恒温孵化控制系统在实际应用中的优点和缺点进行了分析,重点阐述了其可行性和实用性,为进一步研究和开发提供了参考依据。

关键词:单片机;恒温孵化控制;设计;实现1言随着我国农业生产的不断发展,孵化技术在今天的农业应用中越来越受到重视。

传统的孵化技术在控制方面存在比较大的不足,孵化工艺受到环境因素的不断影响,使得孵化效果和效率不断下降。

为了解决孵化过程中的温度和湿度波动的问题,更加节省孵化条件,采用恒温孵化技术,需要一套完整的控制系统来保证。

因此,利用单片机控制温度并实现恒温孵化成为研究焦点。

2作原理恒温孵化控制系统的基本原理是:利用单片机控制温度,保持恒温,以确保孵化的高效性。

单片机由中央处理器、指令存储器、数据存储器和外围电路构成,它能够接收输入信号,根据程序指令运算,生成控制输出。

它能够实时监测温度变化,根据孵化程序要求控制加热和湿度设备,实现恒温孵化。

恒温孵化控制系统由传感器、控制电路和加热、湿控装置组成,如图(1)所示。

传感器采集温度和湿度数据,单片机接收传感器的信号,根据孵化程序要求,发出相应的输出控制信号,调节加热、湿控设备,以达到恒温孵化的目的。

图1于单片机恒温孵化控制系统的典型电路3数设计3.1 传感器选择温度传感器是恒温孵化控制系统的重要组成部分,传感器的选择直接影响到系统性能及准确性。

一般采用常用的NTC热敏电阻作为温度传感器,它能够有效地检测温度变化,而且具有较低的成本和较高的性能。

3.2制电路设计根据恒温孵化控制系统的要求,控制电路应具有相对稳定的延时,较快的响应速度,以及较高的控制精度。

基于单片机的孵化箱温度调节器的设计与制作_毕业设计论文

基于单片机的孵化箱温度调节器的设计与制作_毕业设计论文

摘要孵化设备模拟孵化的自然环境,提供胚胎发育的适宜条件,用于家禽种蛋的孵化。

本文介绍了孵化的原理和条件、国内外孵化设备的现状及发展方向等方面的内容,并参考了孵化行业的技术标准来确定本系统的设计指标,然后进行以单片机为核心的硬件电路设计。

合理地控制孵化温度,不仅能提高出雏机率,而且还可以提高雏禽的健康质量。

温度的控制在家禽孵化的过程中起着至关重要的作用,研究孵化箱温度调节器具有重要意义。

本系统主要由AT89S52单片机、温度传感器DS18B20、LCD液晶屏、独立键盘、温度控制系统和报警系统组成。

通过单片机将由DS18B20检测到的温度与键盘输入的温度上、下限进行比较,然后判断是否启动继电器来开启加热灯,从而实现控制温度的目的。

系统具有自动报警的功能,电路结构简单,控制方便。

关键词:孵化箱;AT89S52单片机;温度传感器DS18B20;温度控制AbstractHatching equipment simulates the natural incubation environment and providesappropriate conditions for embryonic development, used for poultry breeder eggs hatch. This article describes the principles and conditions for incubation, the domestic and international situation and development and other aspects of hatching equipment. And reference to the hatchery industry technical standards to determine the design specifications of the system. Then hardware design as the core of the microcontroller. Not only can improve the chance of hatching, but also can improve the quality of health chicks by control of incubation temperature reasonable. The temperature control plays a vital role in poultry hatching, so process research incubator thermostat is important.This system is mainly composed by AT89S52 microcontroller, temperature sensor DS18B20, LCD liquid crystal screen, separate keyboard, temperature control system and alarm system. Compare the temperature detected by DS18B20 with the maximum and minimum temperature input by keyboard through the MCU, and then determine whether to activate the relay to turn on the heating lamp to achieve the purpose of controlling the temperature. The system can automatically alarm function, and the circuit structure issimple, easy to control.Keywords: Incubator; AT89S52 microcontroller; temperature sensor DS18B2; temperature control目录1 绪论 (1)1.1 选题背景与研究意义 (1)1.2 本选题的现状及发展前景 (2)1.2.1 本选题国内外现状 (2)1.2.2 本选题的发展趋势 (3)1.3 设计任务 (4)1.3.1 设计目的 (4)1.3.2 工作任务 (4)1.3.3 设计要求 (4)2 系统总体方案设计 (5)2.1 模块方案分析 (5)2.1.1 温度检测模块方案分析 (5)2.1.2 单片机控制模块方案分析 (5)2.1.3 显示模块方案分析 (6)2.1.4 键盘模块方案分析 (6)2.2 系统原理及设计框图 (7)3 系统的硬件电路设计 (8)3.1 主控制器 (8)3.1.1 AT89S52单片机简介 (8)3.1.2 AT89S52单片机的引脚图及方框图 (9)3.1.3 AT89S52单片机引脚功能说明 (10)3.1.4 AT89S52单片机最小系统设计 (12)3.2 键盘输入电路 (13)3.3 显示电路 (13)3.4温度检测电路 (14)3.4.1 温度传感器DS18B20简介 (14)3.4.2 温度传感器DS18B20的工作原理 (15)3.4.3 温度传感器DS18B20的工作时序 (16)3.4.4 温度传感器DS18B20与单片机的连接 (18)3.5 温度控制电路 (19)3.6 报警电路 (21)4系统的软件设计 (21)4.1程序的总体结构框架 (21)4.2 程序流程图 (22)4.2.1 主程序工作流程 (22)4.2.2 按键控制工作流程 (23)4.2.3 温度检测工作流程 (24)4.2.4 显示器工作流程 (25)4.2.5 报警工作流程 (26)4.2.6 温度控制工作流程 (27)5 系统调试 (29)6 结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)附录一 (35)附录二 (36)1 绪论1.1 选题背景与研究意义随着人们生活水平的不断提高,对于物质生活的要求也越来越高,与之前的几十年相比,在日常饮食方面有了非常明显的改善。

孵化器控温控制系统设计 精品

孵化器控温控制系统设计 精品

设计题目:孵化室控温控制电路设计1.设计任务描述1.1设计题目孵化室控温控制电路设计1.2设计主要内容及要求1.2.1 设计目的:1.了解温度控制技术的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。

2.初步掌握常用测温方法的特点和应用场合,并选择合适方法应用于本设计。

3.通过学习,具体掌握所选择测温方法和传感器等的使用特点和方法。

1.2.2基本要求1.孵化室对温度有一定要求,温度是否合适直接影响孵化效果,为此需要对温度进行严格控制,主要指标如下:孵化室温控制在36-42℃,温度低时启动电热器加热,温度高时,启动空调冷却。

报警指示,当温度大于42℃或低于36℃时,用声光报警。

2.要求设计相关的硬件电路,选择合适的传感器和温度显示系统。

3.要有相应的控制算法(软件流程图)。

1.2.3 发挥部分自由发挥2.设计思路我的课程设计题目是孵化器控温系统设计,我采用控制的方式为通过单片机将温度传感器采集来的电压信号进行比较,分析,显示,进而控制电热器和风扇是温度保持在36-42℃。

首先,我选择用的温度传感器是LM56,对温度进行测量,理论上是将温度控制在36度到42度之间,这样设定的理由一是减小计算阻值时的误差,而是对温度起到一个缓冲作用。

通过继电器来控制加热器和风扇的启动与停止。

其次,我选择用单片机来控制电热器和风扇,选择的单片机为C8051F020。

当温度大于42度时,通过程序比较开中断,是电扇打开;当温度小于36度时,程序比较后使电热器打开,这样就把温度控制在一定的范围之。

达到了预期的要求。

而在单片机上有A/D转换,能够使模拟信号转换为数字信号显示在液晶显示器。

最后通过计算机系统就能显示出当前温度值和相对湿度值,同时还能看到温度值和相对湿度值的波形。

通过计算机来观察孵化室内的温度与湿度,免去了到现场观察数据的麻烦,同时也节约了人力物力,只需极少的人力即可监控数十个或者更多孵化室的温度与湿度。

加热器加热 3.设计框图室内温度数据采集温度大于42度 温度小于36度程序控制温度传感器 LM35单片机 C8051F020 空调制冷液晶显示 继 电 器继 电 器 温度控制器LM564.各部分电路及相应的功能分析及参数计算4.1测温电路4.1.1测温电路的实现图4.1.1图4.1.1的电路为室内温度测量,使用的是LM35温度传感器。

基于单片机孵化控制系统设计的探讨

基于单片机孵化控制系统设计的探讨

基于单片机孵化控制系统设计的探讨单片机孵化控制系统是一种将单片机技术应用于孵化设备的控制系统。

该系统采用单片机作为控制核心,通过采集和处理传感器信号,实现对孵化设备的温度、湿度、转化周期等参数的精确控制,从而提高孵化效果和生物产量。

在设计单片机孵化控制系统时,需要考虑以下几个方面:1.硬件设计:包括选择合适的单片机型号、传感器和执行机构,并设计相应的电路板和连接方式。

单片机主要负责信号采集和控制,传感器用于采集温度、湿度等环境参数,执行机构用于控制设备的加热、通风等操作。

2.软件设计:单片机的控制程序是实现孵化控制的核心。

首先需要编写采集传感器数据的程序,如温湿度传感器数据的读取;然后根据设定的孵化参数,如温度、湿度范围,编写控制程序,实现控制信号的输出;最后需要编写人机界面程序,实现对参数的设置和数据的显示。

3.控制策略设计:控制策略是单片机孵化控制系统的关键。

在控制过程中,需要根据采集的数据进行实时监测,并根据设定的参数进行相应的控制。

例如,当温度低于设定值时,需要开启加热装置;当湿度高于设定值时,需要开启通风装置等。

另外,还需要考虑到孵化过程中的各个阶段,如卵盘阶段、转化阶段等,在不同的阶段采取不同的控制策略。

4.故障检测与保护设计:单片机孵化控制系统应具备故障检测和保护功能,以保证系统的可靠性和安全性。

例如,当传感器异常或者执行机构故障时,系统应该能够及时发出警报,并采取相应的保护措施,避免对孵化过程产生不良影响。

单片机孵化控制系统的设计需要综合考虑硬件、软件、控制策略和故障保护等因素。

通过合理的设计和优化,能够实现对孵化过程的精细控制,提高孵化效果和生物产量。

同时,单片机孵化控制系统具有节能、易于操作和维护等优势,广泛应用于农业、动物养殖、实验室等领域。

不过,在设计和应用过程中,还需要进一步的研究和实践,以不断提升系统的性能和可靠性。

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`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围(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 (4)(一)温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (4)(二)本设计的应用及意义 (4)(三)鸡雏孵化室恒温控制系统完成的功能 (5)二、系统框图 (5)三、方案比较与论证 (5)(一)温度的采集取样 (5)(二)温度的显示 (5)(三)单片机的控制 (5)(四)温度加热 (6)(五)温度散热 (6)四、单元模块设计 (6)(一)温度检测模块 (6)(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 (8)(一)温度传感器的历史及简介 (8)(二)DS18B20的工作原理 (8)(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 (12)(三)时钟电路 (13)(四)复位电路 (13)(五)报警电路 (14)(六)按键电路 (14)(七)总电路 (14)(八)PCB板电路 (15)七、软件设计 (16)(一)主程序流程图 (17)(二)本设计源码 (17)(三)程序仿真电路 (24)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,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围之;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习、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,精确到小数点后一位。

二、系统框图报警电路温度控制电路三、方案比较与论证(一)温度的采集取样方案一:采用热敏电阻。

热敏电阻是一种随温度变化阻值随之变化的器件。

当温度变化时热敏电阻的阻值,电阻两端产生的电压也随之变化。

通过比较器设置的电压进行比较,对电压的变化来判断温度的变化。

从而可以控制加热的时间。

采用热敏电阻时,比较电路需要很精确的设计,且对电路要求跟高。

方案二:采用温度芯片DS18B20进行温度采集。

该温度芯片不需要接外围电路,可以直接接至单片机,通过单片机直接读取温度值。

这样可以省掉部分电路的设计,同时电路也变得更简洁,控制更好。

综合上述的方案,我们采用方案二。

方案二电路比较简单合理。

(二)温度的显示方案一:采用LED显示。

LED点阵可以显示多种字符以及图形,可用软件进行调制,有很强的兼容性以及可操作性。

但是对于本系统来说其成本比较高。

方案二:采用数码管显示。

数码管体积小,又便于单片机控制。

本系统需要显示1到9,硬件只需通过控制单片机来直接控制数码管的显示。

采用数码管节约I/O口,同时减少成本。

综合上述的方案,我们采用方案二。

(三)单片机的控制方案一:采用普通继电器控制电热器加热。

通过单片机输出的PWM脉冲来控制继电器的接通和断开。

由于电磁继电器相应存在延迟(20MS-25MS左右)相对于单片机而言相当长的时间,而且存在电火花(弧)等不安全因素。

普通继电器性能不是很优越,反映慢。

方案二:采用固态继电器控制电热器加热。

通过单片机输出的PWM脉冲来控制继电器的接通和断开。

固态继电器交流端采用无触点接通和断开,性能优越反映快。

方案三:利用MOC3021光电耦合器控制加热装置,响应及时。

不会存在安全隐患。

综合上述的方案,我们采用方案二。

(四)温度加热方案一:采用电烙铁加热。

电烙铁价格较贵,存在一些安全隐患,并且加热区域较小。

方案二:采用100W灯泡加热。

100W灯泡价格便宜,使用方便,材料常见,便于更换。

方案三:采用电热管加热。

电热管加热不够安全。

由于灯泡价格便宜,且设计简单,易于采购,所以采用方案二。

(五)温度散热方案一:采用制冷空调散热降温。

空调价格比较昂贵,不易于安装。

散热速度快,但经常启动停止会致使空调损坏。

方案二:采用电风扇散热降温。

电风扇价格比较便宜,且便于放置和更换。

由于空调价格昂贵,而电风扇价格便宜,且方便利于普及,所以采用方案二。

四、单元模块设计本设计主要分为5个模块:1、温度检测模块2、显示模块3、报警模块4、温度控制模块5、单片机模块(一)温度检测模块该模块是温度检测模块主要由DS18B20构成,主要作用是将实际温度通过DS18B20传输给单片机。

用于单片机判断与设定温度的差值,再去控制继电器模块的开或闭。

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温。

这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作,由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。

数字温度传感器DS18B20把采集到的温度通过数据引脚DQ脚传到单片机的P2.7口,单片机接受温度并存储。

此部分只用到DS18B20和单片机,硬件很简单。

1.DS18B20的性能特点如下:(1)独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;(2)多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;(3)无须外部器件;(4)可通过数据线供电,电压围为3.0~5.5V;(5)零待机功耗;(6)温度以4位数字显示;(7)用户可定义报警设置;(8)报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;(9)负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。

2.DS18B20的部结构DS18B20采用3脚PR-35封装,如图4-1所示;DS18B20的部结构,如图4-2所示。

引地数据线可选图4-1 DS18B20封装图4-2 DS18B20部结构3.DS18B20工作原理及应用DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上,从而抗干扰力更强。

其一个工作周期可分为两个部分,即温度检测和数据处理。

在讲解其工作流程之前我们有必要了解DS18B20的部存储器资源。

18B20共有三种形态的存储器资源,它们分别是:ROM只读存储器,用于存放DS18B20编码,其前8位是单线系列编码(DS18B20的编码是19H),后面48位是芯片唯一的序列号,最后8位是以上56位的CRC码。

数据在出产时设置不由用户更改。

DS18B20共64位ROM。

RAM数据暂存器,用于部计算和数据存取,数据在掉电后丢失,DS18B20共9个字节RAM,每个字节为8位。

第1、2个字节是温度转换后的数据值信息,第3、4个字节是用户EEPROM(常用于温度报警值储存)的镜像。

在上电复位时其值将被刷新。

第5个字节则是用户第3个EEPROM的镜像。

第6、7、8个字节为计数寄存器,是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的,同样也是部温度转换、计算的暂存单元。

第9个字节为前8个字节的CRC码。

EEPROM非易失性记忆体,用于存放长期需要保存的数据,上下限温度报警值和校验数据,DS18B20共3位EEPROM,并在RAM都存在镜像,以方便用户操作。

DS18B20的主要特征:全数字温度转换及输出,先进的单总线数据通信。

最高12位分辨率,精度可达正负0.5摄氏度,12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。

可选择寄生工作方式。

检测温度围为-55°C~+125°C(-67°F~+257°F)置EEPROM,限温报警功能。

64位光刻ROM,置产品序列号,方便多机挂接。

多样封装形式,适应不同硬件系统。

DS18B20引脚功能:GND电压地,DQ单数据总线,VDD电源电压,NC空引脚。

DS18B20C采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装。

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