孵化箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄摘要Abstract第一章緒論 -12-第六章結(jié)束語(yǔ)6.1工作成果本設(shè)計(jì)主要取得了以下成果：（1）根據(jù)課題需要，確定了系統(tǒng)的各功能模塊，確定了總體設(shè)計(jì)方案——通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)到的溫度信號(hào)與輸入的溫度相比，溫度控制。（2）確定了系統(tǒng)的硬件部分，并根據(jù)功能要求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件，加入了數(shù)碼管顯示及狀態(tài)顯示燈電路，使得整個(gè)設(shè)計(jì)更加完整、靈活。（3）調(diào)試焊接完成的電路板，能夠?qū)崿F(xiàn)所需功能。數(shù)碼管顯示環(huán)境溫度。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，紅燈亮，加熱燈工作；過(guò)低時(shí)，綠燈亮，電風(fēng)扇工作。本設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)溫度控制，同時(shí)也能夠應(yīng)用到其它一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。該設(shè)計(jì)還有許多需要不斷完善的地方，如通過(guò)單片機(jī)與通訊模塊相連接將測(cè)得的溫度以手機(jī)短信或者其他的的方式發(fā)送給用戶，使用戶能隨時(shí)隨地對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控了解。6.2收獲體會(huì)經(jīng)過(guò)三個(gè)月的不斷學(xué)習(xí)和老師同學(xué)的幫助，終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目“孵化箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，在開(kāi)題報(bào)告階段我參閱了大量的中外文獻(xiàn),對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,國(guó)際發(fā)展情況以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有了深入的了解;在整個(gè)系統(tǒng)的需求分析過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)前期工作地流程步驟有了深入的掌握;在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我學(xué)到了很多新的知識(shí),以前學(xué)過(guò)的許多知識(shí)點(diǎn)在運(yùn)用過(guò)程中也有了更為深入的分析,這是我大學(xué)期間做過(guò)的規(guī)模最大的項(xiàng)目,在這個(gè)過(guò)程中也體會(huì)到了如何將書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)化到實(shí)際的應(yīng)用中。參考文獻(xiàn)[1]程安宇．基于DS18B20的單片機(jī)溫度測(cè)量控制系統(tǒng)[J]．自動(dòng)測(cè)量與控制．2007．[2]姚志樹(shù)，朱恩亮．基于DS18B20的智能溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)．2006.[3]范風(fēng)強(qiáng)．單片機(jī)語(yǔ)言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2005．[4]王幸之，鐘愛(ài)琴，王雷，王閃．AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.[5]萬(wàn)福君.MCS-51單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2008.6[6]劉增良.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù).合肥：中國(guó)科技大學(xué)出版社，2013.1[7]周?chē)?guó)雄,蔣輝平,肖會(huì)芹.孵化控制系統(tǒng)的專家模糊控制方法及其應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2007,15(11):1547-1549.[8]陳建軍,文友先,謝瑞和,等.家禽孵化環(huán)境光照度模糊控制器的設(shè)計(jì)[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,24(4):414-416.[9]王慶祝,趙金川,盧衛(wèi)娜,等.家禽孵化自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2009,1:128-130.[10]周?chē)?guó)雄,蔣輝平.基于分層結(jié)構(gòu)模糊免疫PID的孵化過(guò)程控制[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2007,23(12):167-170.[11]周偉林,李清峰.基于Labview孵化機(jī)智能溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2009(1):111-113.[12]JohnW.Satzinger,RobertB.Jackson,StephenD.Burd.[M].北京：人民郵電出版社，2008.[13]D.A.Bradly,D.Dawson.Mechatronics：ElectronicsinProductandprocesses[J],1991.致謝本論文是在我的老師周老師的嚴(yán)格要求和悉心教導(dǎo)下完成的。從論文的選題到最后的修改定稿，整個(gè)的寫(xiě)作過(guò)程都凝聚著周老師的智慧和汗水。感謝周老師在論文過(guò)程中給予我的無(wú)私指導(dǎo)和幫助。周老師在學(xué)術(shù)方面有著廣博的學(xué)識(shí)，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，思維敏捷，始終掌握著最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)和核心技術(shù)，為我的研究指引著方向;同時(shí)，周老師開(kāi)拓創(chuàng)新的思想，不倦的敬業(yè)精神，無(wú)時(shí)無(wú)刻不影響著我、激勵(lì)著我。這么些天，從周老師身上學(xué)到的，是我一生寶貴的財(cái)富。同時(shí)，我也要感謝本論文參考文獻(xiàn)所列的各位作者，這些文獻(xiàn)凝聚著他們的思想的精華，是他們的心血和汗水的結(jié)晶，也是我攀登學(xué)術(shù)高峰的階梯。最后感謝我的親人、學(xué)長(zhǎng)及朋友們，在學(xué)習(xí)、生活、工作中給我提供了莫大的幫助，讓我在求學(xué)的這段時(shí)間里更充實(shí)，在你們每個(gè)人的身上都有值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的地方。雖然這篇論文還存在許多不足之處，但我會(huì)繼續(xù)努力。附錄#include<AT89C52.H>#include<stdio.h>#include<intrins.h>sbitDQ=P1^4;//定義DS18B20的數(shù)據(jù)口sbitSET=P1^0;//定義報(bào)警值的控制開(kāi)關(guān)sbitBEEP=P1^3;unsignedcharTAP[10]=//共陽(yáng)極,不帶點(diǎn){0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,};unsignedcharTAP2[10]=//共陽(yáng)極,帶點(diǎn){0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,};//定義一個(gè)存放轉(zhuǎn)換后溫度值的數(shù)組,溫度值為字符型(ASCII碼),小數(shù)點(diǎn)后保留2位unsignedcharstr[10];unsignedchardatacon=0x00;//延時(shí)子程序,延時(shí)(10*D+3)usvoiddelay_10us(unsignedcharD){unsignedchari;for(i=0;i<D;i++){_nop_();//空操作,一個(gè)指令周期_nop_();}}//1ms延時(shí)函數(shù)delay1ms(intt){inti,j;for(i=0;i<t;i++) for(j=0;j<120;j++) ;}//DS18B20初始化voidINIT(void){DQ=0;delay_10us(50);//等待500sDQ=1;//釋放18B20數(shù)據(jù)線。delay_10us(9);//等待90swhile(!DQ);//等待18B20準(zhǔn)備好}//讀DS18B20的程序unsignedcharREAD(void){unsignedchari,j;unsignedcharD=0;for(i=0;i<8;i++)//讀8位數(shù)據(jù){D=D>>1;//先讀數(shù)據(jù)低位DQ=0;_nop_();DQ=1;//釋放18B20數(shù)據(jù)線for(j=1;j<9;j++){_nop_();}if(DQ) D+=0x80;//如果數(shù)據(jù)線上是1,D最高位為1,否則為0delay_10us(6);}returnD;//返回值為D,即讀出的一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。}//寫(xiě)DS18B20的程序voidWRITE(unsignedcharD){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;if(D&0x01) DQ=1;else DQ=0;delay_10us(8);DQ=1;D=D>>1;//右移一位,準(zhǔn)備寫(xiě)下一位}}//顯示程序(str數(shù)組內(nèi)元素是ASCII碼,所以要減去48)voiddisplay(void){unsignedchari;unsignedcharj=100;while(j--){for(i=0;i<255;i++){ P0=~TAP[str[0]-48];P2=~0x01;} P2=~0x00;for(i=0;i<255;i++){P0=~TAP2[str[1]-48];P2=~0x02; } P2=~0x00;for(i=0;i<255;i++){P0=~TAP[str[3]-48];P2=~0x04;} P2=~0x00;for(i=0;i<255;i++){P0=~TAP[str[4]-48];P2=~0x08;} P2=~0x00;}}//蜂鳴器控制voidAlarm(unsignedchart){ unsignedchari,j; for(i=0;i<200;i++) { BEEP=~BEEP; for(j=0;j<t;j++); }}//主程序voidmain(){unsignedcharwarning=25;unsignedcharTMP_H=0;unsignedcharTMP_L=0;shortTMP=0;//短整型數(shù)據(jù)floatTMP_F=0;//浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)//P1_0=0;//開(kāi)機(jī)時(shí)測(cè)試溫度超限警報(bào)LED燈while(1){ if(SET==0) { delay1ms(10); //按鍵去抖 while(SET==0); con++; if(con>=2) con=0; } if(con) //報(bào)警值確定 {if(P1_1==0){ //delay1ms(10); //按鍵去抖 //while(P1_1==0); warning++;//增加上限 }else if(P1_2==0) { //delay1ms(10);//按鍵去抖 //while(P1_2==0); warning--;//減小上限 }else warning+=0;str[0]=warning/10+48;str[1]=warning%10+48;str[3]=48;str[4]=48;display();delay_10us(5);}INIT();//初始化DS18B20WRITE(0xCC);//跳過(guò)ROM配置WRITE(0x44);//開(kāi)始轉(zhuǎn)換溫度display();//默認(rèn)至少等待750ms,用于溫度轉(zhuǎn)換INIT();//初始化DS18B20WRITE(0xCC);//跳過(guò)ROM配置WRITE(0xBE);//準(zhǔn)備讀取溫度值TMP_L=READ();//讀取溫度值的低8位TMP_H=READ();//讀取溫度值的高4位TMP=TMP_H;TMP=(TMP<<8)|TMP_L;//高位左移8位與低位相或(加)賦值于TMPTMP_F=TMP*0.0625;//計(jì)算溫度值sprintf(str,"%.2f",TMP_F);//將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成字符型,存入str數(shù)組if(TMP_F>=warning) { P1_5=0; P1_6=1; P1_7=1; Alarm(90); Alarm(120); }//如果溫度值大于等于報(bào)警值,報(bào)警else { P1_5=1; P1_6=0; P1_7=0; } }}//PID控制部分#defineFiltA0.1；//PID輸出的濾波系數(shù)（0.0-1.0）#defineFiltB0.9//PID輸出的濾波系數(shù)(1-FilterA)#defineKp1.75//PID控制器的比例系數(shù)#defineKi0.00125//PID控制器的積分系數(shù)#defineKd3.0//PID控制器的微分系數(shù)#defineEmax0.1//誤差積分上限floatErr[4][2];floatInteR[4][2];floatOnMs[4][2];/*function:unsignedcharpid(unsignedchari,unsignedcharj,unsignedchark,unsignedcharl)description:thisfunctionforpidcontrolparameter:i:-->channelj:-->timek:-->settempraturel:-->actualtempraturereturn:adjust_time-->adjusttime*/voidpid(unsignedcharch,floatrefval){FloatDiscE,Tmpr;Err[ch][1]=refval-GetTmp(GetData