基于单片机的鸡雏孵化室恒温控制器设计(王佳)【可编辑】.doc

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范围内（即恒温控制）。在本课题研究的中,要求温恒定保持在3之间,且精度要达到±,因此这里需考虑加热控制。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。一、绪论 5 （一）温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 5 （二）本设计的应用及意义 5 （三）鸡雏孵化室恒温控制系统完成的功能 5 二、系统框图 6 三、方案比较与论证 6 （一）温度的采集取样 6 （二）温度的显示 6 （三）单片机的控制 6 （四）温度加热 6 （五）温度散热 7 四、单元模块设计 7 （一） 温度检测模块 7 （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 9 （一）温度传感器的历史及简介 9 （二）DS18B20的工作原理 9 （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 13 （三）时钟电路 13 （四）复位电路 14 （五）报警电路 14 （六）按键电路 15 （七）总电路 15 （八）PCB板电路 16 七、软件设计 17 （一）主程序流程图 17 （二）本设计源码 17 （三）程序仿真电路 25 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、酒类生产等领域内，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范围之内；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范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，根据需要进行相应的数据分析和处理，由此完成对温的采样和控制。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温度的控制水平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，电压范围为3.0～5.5V； （5） 图4－1 DS18B20封装 图4－2 DS18B20内部结构 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的内部存储器资源。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，用于内部计算和数据存取，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