【正文】 ry is the study of the automatic control process of mon law subject. Its initial development stage is based on the theory of the feedback of automatic regulation theory. Along with the advancement of science and technology, automatic control theory has bee an independent discipline, it includes engineering cyberics, biological control and economic cyberics and social control.Classical control theory is a development of the theory formation system developed by 50 the late 20th. Classical control theory is mainly of singleinput singleoutput linear stationary systems analysis and design, its theoretical basis is to describe the system input output relationship of the transfer function, mainly in Time Domain Analysis Method 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）Methods and frequency domain.Modern control theory is in the early 1960s, to adapt to the more plex system design, research has high performance, high precision of multiple input multiple output system and the new control theory.2, the outline of automatic control theory development Automatic control theory is the human conquest nature of the production practice, and with the inoculation, the social production and the advance of science and technology unceasing development and perfection.In 1788, British watt invented the steam engine, he used a centrifugal governor, solved the problem of the steam engine speed control, caused the people to control technology. Later, people have tried to improve the accuracy of the 。如：專業(yè)交警執(zhí)法使用儀器，工業(yè)特殊作西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）業(yè)場所檢查儀器，工業(yè)檢測儀器等。氣體中的酒精氣體越濃，檢測到的信號越大。為了解決現(xiàn)代控制理論在工業(yè)生產(chǎn)過程應(yīng)用中所遇到的被控對象精確狀態(tài)空間模型不易建立、合適的最優(yōu)性能的標(biāo)準(zhǔn)難以構(gòu)造、所得最優(yōu)控制器往往過于復(fù)雜等問題，科學(xué)家們不懈努力，近幾十年中不斷提出一些新的控制方法和理論，例如自適應(yīng)控制，模糊控制，預(yù)測控制，容錯控制，魯棒控制，非線性控制和大系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)控制等，大大地擴展了控制理論的研究范圍。實踐的需求推動了控制理論的進步，同時，計算機技術(shù)的發(fā)展也從計算手段上為控制理論的發(fā)展提供了條件，適合于描述航天器的運動規(guī)律，又便于計算機求解的狀態(tài)空間描述成為主要的模型形式。1932年美國物理學(xué)家奈奎斯特研究了長距離電話線信號傳輸中出現(xiàn)的失真問題，運用復(fù)變函數(shù)理論建立了以頻率特性為基礎(chǔ)的穩(wěn)定性判據(jù)，奠定了頻率響應(yīng)法的基礎(chǔ)。它的發(fā)展初期是以反饋理論為基礎(chǔ)的自動調(diào)節(jié)理論。在整個設(shè)計過程中，我積累了很多經(jīng)驗與教訓(xùn),為我們以后的學(xué)習(xí)和工作打下了基礎(chǔ)。7 總結(jié)本文主要介紹了由 AT89S5DHT1MQTLC254MAX232 、AT24C08等芯片組成的溫濕度、光照強度以及酒精濃度檢測控制電路。在本次設(shè)計的釀酒監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)，其核心是測量控制周圍環(huán)境的溫濕度、光照強度以及酒精濃度。人機交互部分主要測試按鍵和液晶顯示屏是否正常。經(jīng)測試，系統(tǒng)電源正負(fù)極間沒有短路，可以給系統(tǒng)上電檢測 [11]。溫濕度、光照、西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）酒精濃度的測量程序流程圖如圖 27所示。為了防止鍵盤抖動，通常在檢測到一個低電平后延時一短時間繼續(xù)檢測，看是否還是低電平，若滿足要求，進行鍵盤分析處理，若不滿足要求繼續(xù)檢測。5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計完成了系統(tǒng)的硬件電路的制作和檢測，即可針對硬件電路編寫相應(yīng)的程序，同時進行軟件調(diào)試。 電路板的制作與焊接在 Altium Designer下完成電路原理圖及 PCB版圖設(shè)計。按鍵模塊電路原理圖如圖 21所示，顯示模塊電路原理圖如圖 22所示： 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）S234GNDMenuadsb5v167890LCRkVWE圖 21 按鍵模塊 圖 22 顯示模塊 串口通信模塊本次設(shè)計的控制系統(tǒng)擴張性很強，也可以用于其他方面的溫濕度，光照強度的檢測，這只需要更改系統(tǒng)內(nèi)的程序便可以實現(xiàn)，因此，在本次設(shè)計中，增加了串口通信模塊，用于給單片機下載不同的程序，從而達到更多的用途。電源電路原理圖如圖 17 所示：西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 12P3DC光047ufS6WBVGNR5IOUTAk圖 17 電源電路原理圖 數(shù)據(jù)采集輸入模塊在本系統(tǒng)中采用集成溫濕度傳感器 DHT11采集溫度和濕度信號，直接將采集到的溫濕度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再單片機進行數(shù)據(jù)處理。對所用到的芯片及元器件的功能和性能參數(shù)有了全面的了解，在設(shè)計硬件電路時有了比較清晰的思路。DHT11的引腳及其功能說明如下：引腳1：VDD，；引腳2：DATA，串行數(shù)據(jù)，單總線；引腳3：NC，空腳，請懸空；引腳4：GND，接地，電源負(fù)極；DHT11的封裝圖如圖14所示：西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）圖14 DHT11的封裝圖在本系統(tǒng)中采用DHT11溫濕度模塊測量溫濕度，該模塊完成溫濕度的采集后不需要送給TLC2543進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，直接將數(shù)據(jù)送至單片機進行處理。DHT11是串行接口（單線雙向），DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴展,:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit,高位先出。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v） 。 由 6 腳 和 4 只 電 容 構(gòu) 成 。在 SCL為高電平期間變化，指示開始和停止條件。每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16個時鐘周期和在每次傳遞周期之間插入 的時序的狀態(tài)圖如圖5所示；每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16個時鐘周期，僅在每次轉(zhuǎn)換序列開始處插入一次時序的狀態(tài)圖如圖 6所示。（4）I/OCLOCK 的最后一個下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信號傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位。引腳 19：EOC，轉(zhuǎn)換結(jié)束端。 TLC2543引腳分布及其功能說明如下： 引腳 1至 9以及 112：AIN0D 到 AIN10，模擬量輸入端，11 路輸入信號由內(nèi)部多路器選通。oscf AD 轉(zhuǎn)換器 TLC2543是 TI公司的 12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成 A/D轉(zhuǎn)換過程?！　《〞r/計數(shù)器 0工作于方式 3時，TL0 和 TH0變成 3個分開的 8位加 1計數(shù)器。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。這個 ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，高電平有效。對 P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。P1口引腳第二功能見表 1：表 1 P1 口引腳功能引腳號 第二功能 T2（定時器/計數(shù)器 T2的外部計數(shù)輸入） ，時鐘輸出 T2EX（定時器/計數(shù)器 T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)20 21西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）動 4 個 TTL 邏輯電平。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。為了更好、更方便的為該系統(tǒng)提供工作電壓，另外本設(shè)計增加了串 口 通 信 模 塊設(shè) 計 ， 使 用 了 單 電 源 電 平 轉(zhuǎn) 換 芯 片 MAX232MJE， 提 高 系 統(tǒng) 的 擴 展 性 。本系統(tǒng)通過傳感器檢測當(dāng)前溫濕度、光照強度以及酒精濃度，送單片機進行處理。用一個液晶顯示模塊來顯示數(shù)據(jù)，采用普通按鍵來調(diào)整系統(tǒng)所需參數(shù)。方案二：采用 12V 直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源，不僅可以為控制系統(tǒng)供電，同時也為外圍電路供電。本系統(tǒng)需要顯示實時的溫濕度、光照強度及酒精濃度，顯示內(nèi)容較多，采用數(shù)碼管顯示，在硬件和程序上的設(shè)計都比較復(fù)雜；因此只有選用液晶顯示模塊才能滿足系統(tǒng)的要求，同時也提高了顯示含義的清晰度。只能測量光線是否超過預(yù)定值。 DC ，預(yù)熱時間為 10S，其響應(yīng)時間 ≤5S，靜態(tài)電流 ≤120mA，工作條件 0℃+40℃≤95%RH，它的測試條件是 Tem：20177。MQ2 氣敏元件由微型 AL2O3陶瓷管。2%RH；響應(yīng)時間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃。缺點是價格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。HSM20R 濕敏傳感器為高濕度開關(guān)傳感器，它的工作電壓為交流 1V以下，頻率為 50HZ～1KHZ，測量濕度范圍為 0～100%RH，西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）工作溫度范圍為 0～50℃，阻抗在 75%RH（25℃）時為 1MΩ。方案一：溫度測量采用 AD590，濕度測量采用 HSM20R濕敏傳感器。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制，幾乎都是依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。該系統(tǒng)通過溫濕度、光照強度以及酒精濃度檢測電路，測量到各個參數(shù)的變化，將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，送單片機進行數(shù)據(jù)處理。用光敏器件檢測光照強度，MQ3 酒精傳感器檢查酒精濃度，送 TLC2543 12 位串行 AD 轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束送單片機處理，DHT11 采集溫濕度信號直接送單片機處理，不需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。本控制系統(tǒng)的靈活性比較好，不僅可以作為釀酒監(jiān)控系統(tǒng)，只要稍加修改就可以作為生物培養(yǎng)液溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)、溫室大棚控制系統(tǒng)、熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、實驗室溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)、電烤箱控制系統(tǒng)等等。這樣不僅浪費人力財力，而且測量不夠準(zhǔn)確。酒的種類有很多，不同的酒要求的酒精濃度也不一樣。除規(guī)范化栽培和種植優(yōu)良品種外，先進的釀酒設(shè)備和科學(xué)的釀酒技術(shù)也是關(guān)鍵的一環(huán)。釀酒監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文目 錄1 引言 ...................................................................1 開發(fā) 意義 .............................................................1 研究內(nèi)容 .............................................................2 研究 目的 .............................................................32 方案的選擇 與論證 .......................................................3 溫濕度傳感 器的選擇 ...................................................4 酒精濃 度傳感器的選 擇 .................................................5 光照傳感 器的選擇 .....................................................6 人機交互 .............................................................6 輸出 控制部分 .........................................................6 電 源設(shè)計方 案 .........................................................73