【正文】 溫度設定值，需要調(diào)用鍵盤掃描子程序，再由傳感器檢測現(xiàn)場的溫度值，調(diào)用 A/D 轉(zhuǎn)換子程序，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送單片機處理，調(diào)用溫度控制子程序來實現(xiàn)溫度控制，調(diào)用顯示子程序?qū)⑻幚砗蟮慕Y(jié)果送 LCD 顯示。由上式可知，它與被控對象有關。 考慮到電加熱爐是一個非線性、時變和分布參數(shù)系統(tǒng)，所以本文采用一種新型的智能控制算法。 但很多場合需要的按鍵數(shù)比較多，必須使用矩陣式的按鍵連接。電源電路如圖 電源電路圖 所示。濕度檢測電路如圖 濕度顯示電路 所示。 本科生課程設計（論文） 5 圖 溫度檢測電路 A/D 轉(zhuǎn)換 電路 LM35 輸出的電壓信號要轉(zhuǎn)換為對應的數(shù)字信號才可被單片機接收，本設計選取 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器即可滿足要求，由于 ADC0809 的時鐘信號為500KHZ，故將單片機的 ALE 端接四分頻器后給轉(zhuǎn)換器作為時鐘。 本科生課程設計（論文） 4 第 3章 硬件設計 單片機最小系統(tǒng) 本系統(tǒng)設計的單片機采用 89C1系列芯片，采用 24MHZ或更高頻率晶振，以獲得較高的刷新頻率，時期顯示 更穩(wěn)定。 1/4℃的準確率，輸出可為電壓或者 電流信號。 溫濕度傳感器選型 方案一：選用 DHT11 作為溫濕度檢測模塊。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 嬰兒培養(yǎng)箱 溫度控制實現(xiàn)過程是 :首先溫度傳感器將加熱爐的溫度傳回單片機，然后 89C51 芯片將給定的溫度值與反饋回來的溫度值進行比較并經(jīng)過最小無紋波算法運算處理后，傳給溫度控制系統(tǒng)，判斷加熱器材輸出端導通與否從而使加熱爐開始加熱或停止加熱。而當今，隨著電 子行業(yè)的迅猛發(fā)展，計算機技術和傳感器技術的不斷改進，而且計算機和傳感器的價格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技術來實現(xiàn)溫度控制并提高控制的精確度不僅是可以達到的而且是容易實現(xiàn)的。 為嬰兒提供穩(wěn)定的生存環(huán)境是嬰兒培養(yǎng)箱的主要作用 ， 其中 溫度是極為重要的 參數(shù)之一。 關鍵詞： 達林算法 ； 嬰兒培養(yǎng)箱 ；溫濕度檢測； PID 本科生課程設計（論文） IV 目 錄 第 1 章 緒論 .......................................................... 1 第 2 章 課程設計的方案 ................................................ 2 概述 ......................................................... 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 ................................................. 2 單片機選型 ................................................... 3 溫濕度傳感器選型 ............................................. 3 第 3 章 硬件設計 ...................................................... 4 單片機最小系統(tǒng) ............................................... 4 溫度檢測電路 ................................................. 4 A/D 轉(zhuǎn)換電路 .................................................. 5 濕 度傳感器電路 ............................................... 5 顯示電路 ..................................................... 6 電源電路 ..................................................... 7 鍵盤模塊 ..................................................... 7 第 4 章 軟件設計 ...................................................... 9 控制系統(tǒng)軟件設計 ............................................. 9 基于達林算法的嬰兒培養(yǎng)箱溫度控制系統(tǒng)設計 .................... 10 控制過程 .................................................... 12 第 5 章 系統(tǒng)測試與分析 /實驗數(shù)據(jù)及分析 ................................ 13 第 6 章 課程設計總結(jié) ................................................. 14 參考文獻 ............................................................ 15 本科生課程設計（論文） 1 第 1章 緒論 隨著微電子技術和微型計算機的迅猛發(fā)展，微機測量和控制技術以其邏輯簡單、控制靈活、使用方便及性能價格比高的優(yōu)點得到了迅猛發(fā)展和廣泛應用。但其對時變非線性系統(tǒng)來說控制就難以達到很好的效果。 技術參數(shù) 培養(yǎng)箱溫度控制范圍 30℃ ~38℃ 極限溫度小于 39℃ 空氣溫度檢測溫度精度 5% 嬰兒皮膚檢測溫度精度 1% 進度計劃 布置任務，查閱資料，確定系統(tǒng)方案（ 1 天） 系統(tǒng)功能分析（ 1 天） 系統(tǒng)建模（ 1 天） 算法推導，程序設計（ 2 天） 仿真分析與研究（ 2 天） 撰寫、打印設計說明書（ 2 天） 答辯（ 1天） 指導教師評語及成績 平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導教師簽 字： 年 月 日 本科生課程設計（論文） III 摘 要 嬰兒培養(yǎng)箱主要應用于早產(chǎn)兒、低體重兒、病危兒或發(fā)育不良的新生兒的臨床醫(yī)療。 設計任務及要求 確定系統(tǒng)設計方案，包括單片機的選擇，輸入輸出通道，鍵盤顯示電路； 建立被控對象的數(shù)學模型； 設計 PID算法的程序流程圖，給出程序清單； 仿真研究，驗證設計結(jié)果； 撰寫、打印設計說明書一份；設計說明書應在 4000 字以上。傳統(tǒng)的 PID 算法 是 最為廣泛的一種基本控制規(guī)律，具有穩(wěn)定性高、魯棒 性好等優(yōu)點。 適用于溫度，濕度，這種純滯后的檢測量控制。通過對嬰 兒 培養(yǎng)箱的溫度進行實時精確測量、自動檢測和控制，有效的提高了控制系統(tǒng)的實時性和控制精度，大大改善了 嬰兒 培養(yǎng)箱溫度控制的自動化程度，具有高的實用價。 在計算機沒有發(fā)明之前，這些控制都是我們難以想象的。針對以上要求，進行如下方案的選擇。 如圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 AT 89 C 51LED 顯示鍵盤加熱裝置溫度控制器溫度傳感器 本科生課程設計（論文） 3 單片機選型 本設計 采集模擬的溫度信號， 鍵盤輸入，顯示輸出 ，根據(jù)輸入輸出數(shù)量以及控制要求， 在硬件部分選擇了單片機的 AT89C51 芯片為核心控制部分， 其硬件功能可以滿足本課程設計對系統(tǒng)的要求。 LM35 輸出電壓與攝氏溫標呈線性關系，不需要額外的校準處理即可達到 177。 由上述數(shù)據(jù)可知，方案一