【正文】 00℃一3200℃。其實(shí)質(zhì)是一種以模糊規(guī)則調(diào)節(jié)PID參數(shù)的自適應(yīng)控制，即在一般PID控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加上一個(gè)模糊控制規(guī)則環(huán)節(jié)。它適用于控制不易取得精確數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型不確定或經(jīng)常變化的對(duì)象。己從傳統(tǒng)的直接控制轉(zhuǎn)變成PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和遺傳算法等控制方法。但不可把溫度降得過低,以免發(fā)生低溫危害。 隨著單片機(jī)的飛速發(fā)展, 通過單片機(jī)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制日益廣泛, 具有體積小、功能強(qiáng)、性價(jià)比高等特點(diǎn), 把單片機(jī)應(yīng)用于溫度控制系統(tǒng)中可以起到更好的控溫作用, 電熱恒溫烘箱是使用單片機(jī)進(jìn)行溫度控制的典型應(yīng)用, 采用單片機(jī)做主控單元, 無觸點(diǎn)控制, 可完成對(duì)溫度的采集和控制等的要求[1]。本設(shè)計(jì)采用了STC89C52單片機(jī)組成溫度控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜大棚的溫度控制在設(shè)定值允許的誤差范圍內(nèi)。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。 AD conversion。午后光合作用呈下降趨勢(shì),應(yīng)將溫度比午前降低5℃左右,以20 ～25℃為好,避免高溫下養(yǎng)分消耗過多。 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀溫度控制廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，如家電、汽車、材料、電力電子等。2．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前主要的、也是重要的一種人工智能技術(shù)，是一種采用數(shù)理模型的方法模擬生物神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)及對(duì)信息的記憶和處理而構(gòu)成的信息處理方法。但PID本質(zhì)是線性控制，而模糊控制具有智能性，屬于非線性領(lǐng)域，因此，將模糊控制與PID結(jié)合將具備兩者的優(yōu)點(diǎn)。 溫度測(cè)量方法發(fā)展現(xiàn)狀 各種各樣溫度計(jì)的數(shù)值都是由溫標(biāo)來決定的。該溫度計(jì)是利用膨脹法來測(cè)量溫度的一種儀表。使用熱電阻作感溫元件的溫度計(jì)常稱為電阻溫度計(jì)。其特點(diǎn)有測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、可作遠(yuǎn)距離測(cè)量(由于熱電偶是利用熱電勢(shì)測(cè)溫的，并且熱電偶熱電勢(shì)的大小與其長短無關(guān)，所以信號(hào)可以遠(yuǎn)傳，便于集中檢測(cè)和自動(dòng)控制)、測(cè)溫范圍廣。 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫控系統(tǒng)的現(xiàn)狀單片機(jī)是一種集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統(tǒng)等部分于一體的器件，只需要外加電源和晶振就可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信息的處理和控制。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。通過單片機(jī)來控制加熱的過程促進(jìn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。：根據(jù)溫室溫度控制系統(tǒng)的功能要求，控制模塊包含功能：①對(duì)溫度信號(hào)、鍵盤手動(dòng)設(shè)定（人機(jī)交互）信號(hào)的接收與辨認(rèn)；② 控制層調(diào)用PID算法，對(duì)接收到的信號(hào)與設(shè)定值比較，進(jìn)行處理，計(jì)算出控制量，通過數(shù)字信號(hào)來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)致冷致熱；③報(bào)警功能：當(dāng)溫度不為設(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)直至溫度達(dá)到要求；④溫度信號(hào)輸出顯示；對(duì)控制器的選擇有兩種方案：方案一：采用FPGA（現(xiàn)場可編程門列陣）作為系統(tǒng)的控制器。單片機(jī)可以理解為集成在單一芯片上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，麻雀雖小可是五臟俱全，也有運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、總線及輸入輸出設(shè)備，采用也是存儲(chǔ)程序執(zhí)行的方式，對(duì)單片機(jī)的編程就是對(duì)其中的ROM寫入程序，在加電后ROM中的程序會(huì)像計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的程序一樣得到逐條的執(zhí)行。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V～，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。 DS18B20測(cè)溫原理如圖所示。DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu): DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。由于它體積小，兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。共陽極LED顯示原理類似。但由于只需顯示溫度這樣的數(shù)字，信息量比較少，且由于液晶是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫，編程工作量大，控制器的資源占用較多，,需要不停的充放電才能. 其成本偏高。在本系統(tǒng)中，我們采用了數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，節(jié)省單片機(jī)的內(nèi)部資源，軟件實(shí)施時(shí)難度也降低。在設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的軟件系統(tǒng)時(shí)，需要考慮眾多因素，如硬件需求、計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)等。模塊化設(shè)計(jì)一般采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法（Topdown Design）劃分模塊。 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)顯示實(shí)時(shí)溫度設(shè)定溫度數(shù)據(jù)比較圖32 程序模塊功能圖 系統(tǒng)軟件原理設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)加電后主控單片機(jī)、LCD顯示、溫度傳感器DS18B20復(fù)位，然后初始化單片機(jī)和溫度傳感器，初始化完成之后，程序開始掃描鍵盤等待設(shè)定目標(biāo)溫度值，設(shè)定完成后，程序則立即開始通過掃描溫度傳感器DS18B20來實(shí)時(shí)采集當(dāng)前水溫并顯示?？刂扑惴ú捎帽壤刂?，當(dāng)設(shè)定值與實(shí)際水溫值相差大于20℃時(shí)，控制電爐的輸出功率為全功率，當(dāng)兩者相差小于10℃時(shí)采用比例控制，當(dāng)兩者相差小于5℃時(shí)采用比例積分控制,直至實(shí)際水溫與設(shè)定水溫相同后間歇控制，程序進(jìn)入等待控制狀態(tài)，如果水溫降到設(shè)定值以下則又開始控制[18]。因此，單片機(jī)廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)控制中。而本次設(shè)計(jì)主要是完成兩方面工作,軟件程序設(shè)計(jì)和硬件電路板設(shè)計(jì)。由于作者水平和實(shí)際條件的限制，本文存在一些技術(shù)上的不足，在硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)上都有不完善的地方,希望隨著自己知識(shí)面的拓展,能夠繼續(xù)將其完善,也希望有這方面專業(yè)只是的同行能夠給予指點(diǎn)。在此，我要感謝在我人生中最美麗的四年里出現(xiàn)并給予我無私幫助的所有人，我向你們致以最誠摯的謝意！感謝你們！附錄主控算法程序結(jié)合按鍵程序如下：//include AT80C51RC_RD_PLUS。uchar one,two,three,four。 //段碼09,afuchar DispBuf[4]。sbit Led2 = P1^2。j) { LedPort=DispBuf[0]。 LedPort=DispBuf[2]。 }}void Inti(){ DataPort=0。 i0。 } uDelay(50)。 //延時(shí)后讀入 if(DataPort) value|=0x01i。 WriteByte(0xcc)。 ReadByte()。}void GetTemp() //溫度獲得子程序，返回值在TempH,TempL中{ Inti()。 WriteByte(0xcc)。}void delay(uint x){ uint i。 P0=DispTab[two]。 P0=DispTab[four]。 four=(l%100)%10。 //使能改變鍵值 delaycount=0。 case 4: KeyNo=2。//按鍵后f0變成XXXX0000，X中有1個(gè)為0，三個(gè)仍為1；高4位轉(zhuǎn)移到低4位并異或得到改變的值 switch(Tmp) //對(duì)0~3行分別附加起始值0，4，8，12 { case 1: KeyNo+=0。 }else{ setnum=0。 case 4:setnum+=1。 uDelay(100)。 //改變?cè)O(shè)定值 } GetTemp()。 } } }。 //將16進(jìn)制溫度值轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制溫度值 led_analyze(setnum*100+TempH)。 SetStep(0x7f)。 } break。 case 2:setnum+=5。 case 2: KeyNo+=4。 case 8: KeyNo=3。 //高4位置0，放入4行 delay(2)。 P2=0xf0。 delay(100)。 delay(100)。ix。 WriteByte(0xbe)。//每執(zhí)行一條指令補(bǔ)充顯示，消除閃動(dòng) WriteByte(0xcc)。 WriteByte(0xcc)。 WriteByte(0x15)。 //延時(shí)完成一周期時(shí)間 }return (value)。uchar value=0。 uDelay(4)。 //延時(shí)后拉高 DataPort=1。 uDelay(20)。 uDelay(20)。sbit DataPort=P1^6。uchar TempH,TempL。sbit LED_1=P1^1。hdefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code C51BOX2[3] _at_ 0x43。謝謝您！感謝大學(xué)四年我們專業(yè)的各位老師和同學(xué)們，你們不僅僅告訴了我知識(shí)，在我我迷茫的時(shí)候?yàn)槲抑该髁苏_的方向，謝謝你們。硬件設(shè)計(jì)包括繪制電路原理圖,生成圖后制作電路板,插件焊件,再做硬件測(cè)試。目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到溫度控制系統(tǒng)。當(dāng)實(shí)時(shí)溫度小于設(shè)定值時(shí),此時(shí)加熱爐工作,從而提高大棚的溫度: 圖33當(dāng)實(shí)時(shí)溫度大于設(shè)定值時(shí),加熱爐停止工作: 圖34當(dāng)實(shí)時(shí)溫度與設(shè)定值相等時(shí),不采取任何措施:圖35程序運(yùn)行結(jié)果4 總結(jié)與展望在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。 按鍵功能定義本次設(shè)計(jì)中定義4個(gè)按鍵：設(shè)定、加、減、復(fù)位鍵。模塊劃分合理有以下兩點(diǎn)要求：1）各模塊之間耦合（Coupling）盡可能少?？刂葡到y(tǒng)加電后主控單片機(jī)、LED顯示、溫度傳感器DS18B20復(fù)位，然后初始化單片機(jī)和溫度傳感器，初始化完成之后，程序開始掃描鍵盤等待設(shè)定目標(biāo)溫度值，設(shè)定完成后，程序則立即開始通過掃描溫度傳感器DS18B20來實(shí)時(shí)采集當(dāng)前溫度并顯示。上圖中采用共陽極數(shù)碼管，由于AT89C51單片機(jī)每個(gè)I/O口的拉電流只有1～2 mA，但在灌電流驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下能達(dá)到20mA左右，如果采用共陰極數(shù)碼管需要加驅(qū)動(dòng)電路，而采用共陽極數(shù)碼管則不需要驅(qū)動(dòng)電路，可使電路得到簡化。方案二：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。鍵盤上閉合建的識(shí)別是由專用硬件實(shí)現(xiàn)的，稱為編碼鍵盤，靠軟件實(shí)現(xiàn)的稱為非編碼鍵盤。