畜舍通風换气风机自动控制设计书.docVIP

微机原理课程设计报告 题 目： 畜舍通风换气风机自动控制设计 学生姓名： 刘桂奇 学 号： 200817010121 专业班级： 计算机科学与技术08101班 同组姓名: 　 王国策 指导教师： 杨红杰 设计时间： 2011年上学期第19周 指导老师意见： 评定成绩： 签名： 日期： 　 年 月 日 目录 一、设计前言 2 1.1设计目的意义 2 1.2设计任务 2 1.3设计要求 2 二、总体设计 2 2.1温度数据采集模块 3 2.2 温度转换及显示模块 3 2.3 LED显示控制模块 4 2.4蜂鸣器控制模块 4 2.5直流电机控制模块 4 三、课程设计过程 5 3.1硬件设计 5 3.2软件设计 5 四、系统测试 6 4.1系统调试 6 4.2过程调试 6 五、程序代码清单 7 六、课程设计总结 15 一、设计前言 1.1设计目的意义 随着智能畜禽农业规模的不断扩大，环境的好坏对农业产品健康的影响逐步地体现出来，只有创造一个空气新鲜，温、湿度适宜，干暖舒适的环境条件，才能让农业产品更好的生长，保持旺盛，发病率降低，获得较高的增长速度和转换率，创造较高的经济效益。因此，调控好室内空气、湿度和温度等环境，是农业产品管理的最根本问题 。 1.2设计任务 通过A/D采集并存储蓄舍温度，根据蓄舍温度要求，通过D/A输出控制信号，控制风机的转速及风机的启动、停止，实现蓄舍温度及空气的自动调节。 1.3设计要求 （1）当 温度≤18℃，风机不转动，并且四个红灯闪烁。 （2）当18℃＜ 温度 ≤20℃，启动风机低速转动。 （3）当20℃＜ 温度 ≤25℃，启动风机中速转动。 （4）当25℃＜ 温度 ≤30℃，启动风机高速转动。 （5）当温度超过30℃，红色发光二极管全亮、喇叭连续发声报警。 （6）用直流电机带动风机，计算机输出的数字量经D/A转换后变为高、中、低三种电压，控制直流风机的三种转速。 二、总体设计 使用可编程并行接口8255对实验箱上的温度检测芯片DS18B20进行控制和数据传输，编写程序对数据进行读取并转换为相应的BCD码，判断从外界采集的温度并根据此温度与所在的不同区间的温度来调用的相应的子程序，并利用DA0832进行数模转换来控制风机的转动。利用8255PA端口控制LED灯的显示、PC端口（C1）进行蜂鸣器的控制，并提取温度转换为非压缩的BCD码，显示到八段数码管上。 该设计主要分为以下几个主要功能模块： 2.1温度数据采集模块 本模块利用实验箱自带的数字温度计DS18B20测量温度，程序通过可编程并行接口8255的PC0口对DS18B20写读写命令，并将读到的温度数据从PC0口按位读取出来，存放在AX寄存器内。 2.2 温度转换及显示模块 本模块将数据采集模块得到的温度数值首先转换为BCD码，提取温度数据，转换为非压缩型BCD码。具体转换过程可参考附录II的核心代码的BCD转换部分。转换完后调用Display8在八段数码管上显示温度。 2.3 LED显示控制模块 根据此次课程设计的目的与要求，当温度超过30℃时，红色发光二极管闪烁。 用8255的PA端口来控制红灯亮，中间再调用一个延时，可以从视觉上 看出红灯闪烁。具体过程可参考附录中的程度代码。 2.4蜂鸣器控制模块 根据此次课程设计的目的与要求，当温度值大于30℃时，要控制蜂鸣器做出报警。本程序是利用8255PC端口（PC1）来控制蜂鸣器发出报警声音。 2.5直流电机控制模块 根据此次课程设计的目的与要求，当温度超过20℃小于25℃时，要控制风机低速转动。当温度超过25℃小于30℃时，要控制风机中速转动，当温度超过30℃时，要控制风机高速转动。设计中通过不同区间数据的比较，给低、中、高三种不同的转速赋予不同的电压值传送给DA0832，利用DA0832控制直流电机转动，由于输出高电平功率较小，导致无法自动驱动电机转动，所以在输出之后接试验箱的功放模块，放大功率后，输出高电平可自动驱动直流电机转动。 三、课程设计过程 3.1硬件设计 3.1.1硬件电路连线 表1 硬件连线 E5:B、C -- G5: B、C A3:CS1 -- B4:CS A3:CS2 -- B4:CS A3:CS5 -- E5:CS A3:A0 -- E5:A0 A3:A1、A0 -- B4:A1、A0 G1：TOUT -- B4:PC0 G6:发光二极管 -- B4: