毕业设计基于单片机的冬枣保鲜库恒温控制系统.doc

第一章 绪　　论 第一节 冬枣保鲜库恒温控制系统概述 本毕业设计的冬枣保鲜库恒温控制系统，是面向冬枣果农的小型保鲜库。它以单片机为核心，利用其他温度检测元件和执行机构及时、自动地对保鲜库进行温度控制，从而提高保鲜能力，延长保鲜时间，带来更大的经济效益。该系统有键盘可以进行很方便地控制，实现以下功能：被控温度设定，控制精度设定，对温度采样点的查询，并能显示数据。由于是面向普通果农的，考虑果农的实际的可投资额，尽量在不降低系统性能的前提下，采用价格低的元器件，降低了整个系统的造价，节省投资。 该系统采用8031单片机，下面对此做详细介绍。 第二节 单片机的特点 所谓单片机，就是把中央处理器CPU（Central Processing Unit）、随机存取存储器RAM（Random Access Memory）、只读存储器（Read Only Memory）、I/O（Input/Output）接口电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了微机系统的含义。 单片机的主要功能在于实现计算机控制，现在单片机的应用日益广泛深入，诸如在仪器仪表，家用电器和专用装备的智能化，在过程控制方面单片机也扮演着越来越重要的角色。 单片机是微型机的一个分类，它的应用系统也包括硬件系统和软件系统。硬件系统和微型机一样。软件系统只有监控程序和目标码的应用程序。 概括地说，单片机具有以下五个主要特点： 1. 受集成度限制，片内存储器容量较小。一般ROM小于8K字节，RAM小于256字节，但可在外部进行扩展，通常ROM、RAM可分别扩展至64K字节或128K字节。 2. 可靠性好。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，其抗干扰优于一般的通用的CPU；程序指令及常数、表格固化在ROM中不易被损坏；许多信号通道均在同一个芯片内，故可靠性高。 3. 易扩展。片内具有计算机正常运行所必须的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。 4. 控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机指令系统中均有极丰富的条件分支转移指令、I/O口的逻辑操作及位处理功能。一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处理器。 5. 一般单片机内无监控程序或系统通用管理软件，只放置有用户调试好的应用程序。 第三节　单片机在冬枣保鲜库恒温控制系统中的应用 单片机具有功能强、体积小、结构紧凑、性能/价格比高等优点，因此很适合用于智能控制系统。在冬枣保鲜库恒温控制系统中，单片机的应用主要有以下几点： 1. 系统控制与管理 该系统的控制和管理由单片机进行，在测量过程中能够自动启动信号采样，数据处理完毕后，发出信号驱动执行机构动作，并对键盘的命令及时响应、识别和处理。 2. 数据处理 数据处理是计算机的独特功能，是其它各种仪器设备无法实现的。在测量过程中，单片机承担了全部的计数、计时和数据处理任务，并存储重要的设定值和精度值。 第二章　　方案构思与选择 方案构思与选择是本设计中十分重要的一环，是影响性能/价格的主要因素。在进行方案构思与选择时，应考虑到如下几个方面的问题： 1.　采用新颖测量方法。首先必须选择最合适的测量原理，以充分利用微机的运算和控制功能，从而简化其他硬件电路，提高测量精度和仪器性能 2.　操作性要好。操作性好，包括两个方面含义，即使用方便和维护容易。 3.　可靠性高。可靠性高是对系统设计最重要的一个基本要求。 4.　价格要便宜。在满足精度、速度等同等条件下，尽可能采用价格低的元器件，以降低整个系统的费用。 第一节　设计目的 冬枣的保鲜期短，常温下仅能保鲜6-7天，超期则变软，失去经济价值，为了提高市场竞争能力，需要延长保鲜期，故一个合适的保鲜库是很重要的。既要满足保鲜的要求而且果农能负担得起投资，并有较高的效益。有资料显示，保鲜库温度控制16℃以下，冬枣可贮存1个月；用0.03mmPVE塑料袋包装，温度控制在0-1℃，可贮存2个月。因此，在计算机技术广泛应用的现在，我们不难设计一个以微处理器为核心的数字式恒温控制系统，以对温度进行测量，这样不但测量结果精确，而且可靠性高，控制及时，价格便宜，使用起来灵活方便，降低人工强度。由于此测量装置是以单片计算机8031为处理器，具有工业上稳定和可靠的优点，因此具有适合恶劣的工作环境的特点。 第二节　设计要求 在进行设计时把要实现的任务与功能合理的分配给硬件和软件。这其中既要考虑到满足精确性、可靠性、实时性的要求，又要做到硬件软件合理，尽可能地提高性能/价格比。 硬件的设计主要采用大规模集成电路，软件的设计主要采用MCS―51汇编语言。 第三节　硬件的选择 根据设计要求，本系统所要求的控制精度不是很