恒温恒湿控制系统的设计与实现

本科毕业设计（自然科学）题目：恒温恒湿控制系统的设计与实现（偏硬）院（系、部）：河北科技师范学院机电科学与工程系学生姓名：李浩儒指导教师：刘士光职称教授2012年5月29日河北科技师范学院教务处制HebeiNormalUniversityofScience&Technology专业：电气工程及其自动化学号：9310080411资料目录1.学术声明………………………………………………………………～页2.河北科技师范学院本科毕业论文（设计）…………………………～页3.河北科技师范学院本科毕业论文（设计）任务书………………～页4.河北科技师范学院本科毕业论文（设计）开题报告……………～页5.河北科技师范学院本科毕业论文（设计）中期检查表…………～页6.河北科技师范学院本科毕业论文（设计）答辩记录表…………～页7.河北科技师范学院本科毕业论文（设计）成绩评定汇总表……～页8河北科技师范学院本科毕业论文（设计）工作总结……………～页9其他反映研究成果的资料（如公开发表的论文复印件、效益证明等）……………………………………………………………～页河北科技师范学院本科毕业设计恒温恒湿箱控制系统的设计与实现（偏硬）院（系、部）名称：河北科技师范学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：李浩儒学生学号：9310080411指导教师：刘士光2012年5月19日河北科技师范学院教务处制学术声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。本人签名：日期：指导教师签名：日期：摘要I摘要本文利用AT89C52单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段。系统硬件主要由电源电路、温度采集电路、湿度采集电路、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成。使用温度传感变送器获得温度的感应电压，经处理后送给单片机。单片机将给定的温度与测量温度的相比较，得出偏差量，然后根据模糊控制算法得出控制量。执行器由开关频率较高的固态继电器开关担任，采用PWM控制方法，改变同一个周期中电子开关的闭合时间。从而调节高温电磁阀开关的导通时间，达到蒸汽控制目的。通过键盘输入控制信息，并能将控制箱内的实时信息通过LED显示出来，实现人机对话。关键词：单片机；信号采集；温湿度控制；LED显示；AbstractThistextusesthetypeAT89C52one-chipcomputertocontrolthetemperatureandhumidity,real-timecontroltemperatureandconstanttemperaturepermanentwetcasecontrolsystemofthehumidity.theconstanttemperature,permanentwetcontrolcabinetaregatheredthetemperature,humiditywhichtestthecasebyNo.twosensor,giveto8051microprocessordealingwithby,loweringthetemperature,humidification,dehumidifying,alarm,etc.continuetheelectricdevicerespectively.Accordingtoneed,isitcontrolinformationisandcanreal-timeinformationofcontrolcabinetthroughLEDshowcomeouttoinputthroughkeyboard,realizeman-machinedialogue.Keywords:one-chipcomputer；signalgathering；temperatureandhumiditycontrol；LEDmonitor目录II目录摘要.....................................................................IAbstract..................................................................I1绪论....................................................................11.1论文研究背景与意义................................................................................................11.2主要研究内容............................................................................................................12系统总体设计............................................................22.1方案设计..........................................................22.2控制系统测控设定..................................................22.3控制系统组成......................................................23.硬件设计................................................................33.1单片机的选择......................................................33.2AT89C52系列单片机介绍.........................................................................................43.2.1AT89C52基本特征.........................................................................................43.2.2AT89C52单片机内部组成结构...................................................................53.2.3AT89C52的引脚功能.....................................................................................53.2.4AT89C52的储存器.........................................................................................83.3传感器的选型及其性能特征...................................................................................123.3.1温度传感器DS18B20................................................................................123.3.2湿度传感器HIH3610.................................................................................133.4单片机外围电路设计..............................................................................................153.4.1单片机最小电路..........................................................................................153.4.2温度传感器电路..........................................................................................173.4.3湿度传感器电路..........................................................................................173.4.4A/D转换电路....................................................................错误!未定义书签。3.4.4LED显示电路...................................................................错误!未定义书签。3.4.5执行机构电路...................................................................错误!未定义书签。3.4.5键盘输入与报警................................................................错误!未定义书签。4软件设计................................................错误!未定义书签。结论.....................................................................28参考文献.................................................................28目录III致谢.....................................................................29河北科技师范学院08届本科毕业设计11绪论1.1论文研究背景与意义恒温恒湿箱也称恒温恒湿试验机、恒温恒湿实验箱、恒温机，可用于检测材料在各种环境下性能的设备及试验各种材料耐热、耐寒、耐干、耐湿性能。适合电子、电器、通讯、仪表、车辆、塑胶制品、金属、食品、化学、建材、医疗、航天等制品检测质量之用。随着我国工业产品研制的需要，近几年来，我国从国外引进了大批试验系统，为我国工业产品的研制和定型发挥了重要作用，但由于其本身的复杂性，使得试验箱在运行中出现了许多问题，而且出现了问题不能及时解决，大大延长了试验周期，影响了产品的研制工作。随着现代农业的发展，恒温恒湿箱的应用越来越广泛（比如菌种的培养、幼苗的培育以及设施仪器仪表的校准等），并要求其性价比更高，使用寿命更长，使用费用更少（省电），响应速度更快。而采用单片机来对温度和湿度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温湿度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。基于此，本课题围绕恒温恒湿箱系统的设计与实现进行研究。1.2主要研究内容恒温恒湿的控制系统主要有以下几个方面：加热系统、制冷系统、除湿系统、加湿系统、电气控制系统。具体