温棚恒温控制器毕业设计

本科生毕业设计题目温棚恒温控制器设计专业电子信息科学与技术院系物理与电子工程学院学号2004040167姓名指导教师答辩时间论文题目来源：国家自然科学基金项目编号：四川省自然科学研究项目编号：校级自然科学研究项目编号：温棚恒温控制器设计学生：指导老师：摘要：温棚技术就是创造一种适合生物生长的人工气候环境，来消除环境中温度，水，光照等之类的因素对生物生长的限制，使得生物能在不同的季节正常的生长，使季节对生物的生长的影响不大，这样使生物部分或完全脱离了对自然条件的依赖。这样温棚技术就使得社会所需的各种生物，如蔬菜，瓜果之类的生物能在一年四季中不断的产出，给社会带来了巨大的经济效益。现今国家正大力发展温棚技术，温棚技术也越来越普及，但同时也发现了在控制操作中出现的一些问题，例如对温度，水，光照等因素在控制精度上的问题。本设计主要是针对温棚中的温度因素的控制，本设计中主要采用的是数字温度传感器18B20，它由温度上、下限LED显示电路，可控硅控制电路，模拟声电路和交流降压整流电路等组成。该温控电路可按设定的上、下限温度内进行自动控制，测温精度在±1℃范围内，控温效果理想，还可进行超温指示，采用51系列单片机对18B20采集到的温度数据进行处理，然后输出数据到继电器控制电路，当温度低于或高出设置温度时，启动交流接触器带动风机进行加热或者是降温。关键词:温度；控制；传感器，单片机WarmawningradiatorvalvedesignUndergraduate:QingZhiGangSupervisor:ZengXiaoPingAbstract:Thewarmawningtechnologyiscreatesonekindtheartificialclimateenvironmentwhichsuitsthebiologytogrow,eliminatesintheenvironmentthetemperature,thewater,theilluminationandsoonandsoonfactorlimitwhichgrowstothebiology,causesthebiologicalenergyinthedifferentseasonnormalgrowth,causestheseasonnottobebigtothebiologicalgrowthinfluence,likethiscausedthebiologicalpartorhasbeenseparatedfromcompletelytothenaturalconditiondependence.Thesuchwarmawningtechnologycauseseachlivingthingwhichthesocietyneeds,ifthevegetables,thefruitsandmelonsandsoonbiologicalenergyinunceasingoutput,hasthroughouttheyearbroughtthehugeeconomicefficiencytothesociety.Nowadaysthenationalhonorablestrengthdevelopsthewarmawningtechnology，warmawningtechnologyalsomoreandmoretopopularize,butalsohadsimultaneouslydiscoveredhassomeproblemsinthecontroloperation,Forexampletotemperature,water,factorsandsoonilluminationincontrolprecisionquestion.Thisdesignmainlyisaimsatinthewarmawningthetemperaturefactorcontrol,inthisdesignmainlyusesisdigitaltemperaturesensor18B20,itbythetemperatureboundLEDdisplaycircuit,thesilicon-controlledrectifiercontrolcircuit,theartificialvoiceelectriccircuitandtheexchangevoltagedroppingresistorlevelingcircuitandsooniscomposed.Thiswarmcontrolstheelectriccircuittobepossibletocarryontheautomaticcontrolaccordingtointhehypothesisboundtemperature,Thetemperaturemeasurementprecisionin±1℃;thescope,controlsthewarmeffecttobeideal,butalsomaycarryontheultrawarminstruction,uses51seriesmonolithicintegratedcircuitsthetemperaturedatawhichgathersto18B20tocarryonprocessing,thenoutputdatatoblack-whitecontrolelectriccircuit,whenthetemperatureislowerthanoroutdoestheestablishmenttemperature,thestartexchangecontactdeviceimpetusairblowercarriesontheheatingoristhetemperaturedecrease.Keyword:Temperature;Control;Sensor，Monolithicintegratedcircuit目录1绪论.............................................................61.1研究目的、意义及我国大棚现状...............................61.2内容.......................................................62方案论证.........................................................73系统设计.........................................................73.1温度信号的检测.............................................73.2.温度传感器的选择..........................................73.3数字式温度传感器18B20.....................................83.3.118B20简述...........................................83.3.2DS18B20系列的性能特点...............................83.3.3DS18B20的应用.......................................103.4本设计内部结构分析.........................................133.4.1电路原理分析.........................................133.4.2单片机程序...........................................173.4.3单片机仿真截图.......................................253.5大棚加热和降温............................................263.5.1加热方式............................................263.5.2降温方式............................................26结束语..............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................................29致谢.............................................................301绪论1.1研究目的、意义及我国大棚现状研究目的和意义：温室大棚就是建立一个适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度对生物生长的限制，使生物能够在自然环境不适合的情况下正常生长。由于温室大棚能克服环境对生物生长的限制，所以这种技术能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，使季节对作物的生长影响不大，部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。人们身体要保持健康就需要蔬菜提供营养，而植物生长需要特定的自然环境，在我国的三北地区（西北，华北，东北），在冬季和春季均满足不了绿色食品的需求，而大棚，正是一种人造的适合植物生长的小型气候环境，由于温室能够使农作物在不适合生长的季节产出，温室大棚技术为社会带来了可观的经济效益，促进了社会的和谐发展。研究现状：中国已加入WTO，我国农产品将严重受到世界市场的冲击已成定局，绝大部分传统的大田农作物在价格上难于在国际市场竞争。总揽大局，为适应国际大环境，我国政府已在农业结构调整、农业产业化等方面展开了一场前所未有的改革。作为农业结构调整的重要组成部分，作为农民快速致富的重要手段，大棚种植、大棚养殖以其前所未有的趋势在全国得以蓬勃发展，然而我国作为一个农业大国，温室大棚技术的发展却比较晚，与国外的技术相比有很大差距。为了提高这方面的技术，在自70年代末起，我国先后从日本、美国、荷兰和保加利亚等国引进了不下40套的现代化温室成套设备，虽然引进的这些温室设备技术领先、设备先进，但在我国的使用过程中还存在着较为严重问题，主要是由于我国自然气候的特点和引进的设备不能相符合，导致设备不能发挥完整的作用，加上设备的可改动性不大，因而很难达到设备对温室内温度、湿度、等的合理控制。经过多年来的研究和实验，我国的温室大棚技术发展到现在，已经形成了比较完整和全面的体系。但在某些方面还有欠缺和需要改进地方，譬如说对温室中温度因子采用的控制，控制水平、控制精度以及控制稳定性方面都有待于进一步的提高。由于我国的温室大棚产业起步比较晚，发展时间短，造成我国的温室大棚技术水平比较低，现代化管理程度不高，温室大棚环境监测条件差等状况。目前温室大棚技术的发展方向是生态大棚。1.2内容温度控制范围23-28摄氏度；温度在设计范围内，具备温度自动控制检测和自动恒温控制和超温警报功能设计要求：双点温控带动热风机；上下超温报警和恒温控制；热风机过流保护电路设计；供电电路设计设计方法：传感器选用18B20，它由温度上、下限LED显示电路，可控硅控制电路，模拟声电路和交流降压整流电路等组成。该温控电路可按设定的上、下限温度内进行自动控制，测温精度在±1℃范围内，控温效果理想，还可进行超温指示。当当前温度超出设定范围时蜂鸣器发出报警声音。利用双点温控带动热风机，在温度超出或低出适当的温度范围时起降温和加热的作用。该电路具有0.1℃的分辨能力。供电电路由LM317可调集成稳压器构成，最大输出电流为2.2A，输出电压范围为1.25～37V。（可提供单片机所需5V电压，及超温报警器3—5V电压）。用继电器带动交流电。2方案论证对于温度控制系统的设计，首先要选择的是温度相对应的数据的