毕业设计（论文）-基于51单片机的油箱温度控制系统设计.doc

目录
摘要 IV
Abstract V
目录 VI
第一章绪论 1
蔬菜大棚温度控制系统的目的 1
蔬菜大棚温度控制系统完成的功能 2
第二章总体设计方案 3
方案一 3
方案二 3
第三章硬件电路设计 6
AT89S52 的选用 6
温度采集模块的设计 7
显示模块的设计 13
晶振电路 14
复位电路 15
加热和制冷电路 16
串行通信模块设计 16
第四章系统软件设计 19
系统软件的整体思路 19
系统总流程图 19
第五章结论 25
致谢 26
参考文献 27
附录一主板电路图 28
附录二系统源程序 29
第一章绪论
蔬菜大棚温度控制系统的目的
本设计的内容是蔬菜大棚温度测试控制系统,控制对象是温度。植物在生长发育的过程中,温度的高低,直接影响到花卉的生理活动,如酶的活性、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用,这是在原产地已形成固有的特殊性能。因温度周期的变化,可直接影响植物的生长,果实以及果实的数量大小等方面。生物正常的生命活动一般是在相对狭窄的温度范围内进行,大致在零下几度到50℃左右之间。温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度,即生物的三基点温度。当环境温度在最低和最适温度之间时,生物体内的生理生化反应会随着温度的升高而加快,代谢活动加强,从而加快生长发育速度;当温度高于最适温度后,参与生理生化反应的酶系统受到影响,代谢活动受阻,势必影响到生物正常的生长发育。当环境温度低于最低温度或高于最高温度,生物将受到严重危害,甚至死亡。
蔬菜大棚是开发日光资源、充分利用太阳光能的主要形式之一,能避光、增产、保湿,为蔬菜生长创造一个良好环境。蔬菜大棚作为一个相对封闭的环境,其内部形成了一个小气候环境,良好的空气环境是蔬菜正常生长的重要条件。为了增产、增收,要注意大棚内部的气体、温度和湿度3个要因素。气体主要是指棚内的二氧化碳的含量。%时,可使蔬菜光合作用速率增加1倍以上,增产20%~80%;%时,光合作用几乎停止。蔬菜生长的适宜温度为20°~30℃。大棚内白天增温快,当棚外平均气温为15℃时,棚内可达40℃~50℃。因此,要适时调节棚内温度,避免高温危害。塑料大棚经常处于密闭状态,蒸发量大大减小,内部湿度一般在80%~90%,湿度过大极易导致病虫害的发生。现在对大棚内气体、温度和湿度的有效调节,主要是通过适时的通风来实现。二氧化碳含量过大和湿度过大都会导致温度升高。
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。
蔬菜大棚温度控制系统完成的功能
本设计是对蔬菜大棚内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:当蔬菜大棚内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,同时绿灯亮。当温度上升到下限温度以上时,停止加温;当蔬菜大棚内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,同时红灯亮。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。数码管即时显示温度,精确到小数点一位。

第二章总体设计方案
方案一
测温电路的设计,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,电路设计比较麻烦。
方案二
考虑使用DS18B20,结合单片机电路设计,用一只DS18B20,直接读取被测温度值,之后进行转换,依次完成设计要求。
比较以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计容易实现,故实际设计中拟采用方案二。
在本系统的电路设计方框图如图2-1所示,它由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机AT89S52;②显示部分采用4位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示;③温度采集部分采用DS18B20温度传感器;④加热制冷控制电路。
图2-1 温度计电路总体设计方案
控制部分
单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用,系统应用三节电池供电。
2. 显示部分
显示电路采用4位共阳LED数码管。
3. 温度采集部分
DS18B20温度传感器是美国