【正文】 足于普通的溫度測(cè)量顯示，智能化的控制系統(tǒng)結(jié)合自動(dòng)化的測(cè)量系統(tǒng)組成的溫度測(cè)控系統(tǒng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。參數(shù)大部分依賴人工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)設(shè)定，這些差距，值得我們?nèi)ヅ?，并迎頭趕上。（3）儀器儀表控制方面的關(guān)鍵技術(shù)、相關(guān)算法及控制軟件的研究比國(guó)外滯后許多。（2）產(chǎn)品大多為PID控制器，而智能化的儀器儀表較少，這是與國(guó)外差距最大的地方。例如：模糊控制、模糊識(shí)別、模糊聚類分析、模糊圖像處理、模糊集合論等等。目前，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是高精度、智能化、小型化等等。（5）大部分的溫控器具有自整定參數(shù)的能力，有的還有自我學(xué)習(xí)能力，它能夠根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化，自動(dòng)調(diào)整控制過(guò)程所需要的參數(shù)，從而能夠使控制效果達(dá)到最好。（3）適應(yīng)于過(guò)程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的受控的溫度控制系統(tǒng)。它們主要有如下特點(diǎn)：（1）能夠適應(yīng)大慣性、大滯后性的復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)。例如：智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等等。本畢業(yè)設(shè)計(jì)就是以單片機(jī)為基礎(chǔ)，針對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的溫度進(jìn)行的測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。然而與此同時(shí)，智能化，自動(dòng)化已成為社會(huì)的趨勢(shì)，單片機(jī)也能夠?qū)囟冗M(jìn)行控制，控制精度高、方便靈活。由于現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷加大，促使養(yǎng)殖的規(guī)模不斷加大，所以把溫度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用在養(yǎng)殖場(chǎng)中，變得尤為必要。傳統(tǒng)的溫度控制只是在雞舍中放置溫度計(jì)，當(dāng)測(cè)得的溫度超過(guò)額定溫度時(shí)，就會(huì)對(duì)雞舍進(jìn)行降溫，如果低于設(shè)定的溫度，就會(huì)對(duì)雞舍進(jìn)行升溫。這會(huì)為養(yǎng)殖戶帶來(lái)可觀的收入，為社會(huì)產(chǎn)值做出貢獻(xiàn)。家禽（尤其是肉雞）的養(yǎng)殖廠的建設(shè)、小雞孵化的成功率等等因素會(huì)對(duì)養(yǎng)殖供應(yīng)產(chǎn)生巨大的影響。但就社會(huì)整體來(lái)說(shuō)，每天對(duì)肉類的消耗還是巨大的，尤其是豬肉、雞肉、牛羊肉等。醫(yī)藥、鋼鐵、石化、水泥、冶金等等行業(yè)都需要考慮溫度對(duì)其生產(chǎn)的影響，除此之外，溫度不僅僅對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)具有很重大的意義，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)溫度的測(cè)量與控制也尤為重要。不管你的生活環(huán)境怎樣，從事的工作是什么，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與溫度接觸。整個(gè)系統(tǒng)由溫度測(cè)量采集電路、LCD顯示電路、報(bào)警電路、按鍵電路、繼電器控制電路、散熱器及加熱器工作電路組成。本系統(tǒng)是一種基于STC89C52單片機(jī)的溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)溫度信號(hào)由數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集，發(fā)送給STC89C52單片機(jī)進(jìn)行處理，并通過(guò)LCD液晶顯示器顯示。隨著養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，自動(dòng)化控制的雞舍不斷應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，雞舍的溫度控制系統(tǒng)就變成了十分貼近生活的課題，這不僅可以節(jié)約大量人力物力，還有力的保障了生產(chǎn)效率。自從歐洲工業(yè)革命開(kāi)始，工業(yè)發(fā)展的興衰與掌握溫度的程度休戚相關(guān)。摘 要摘 要溫度，是人類社會(huì)環(huán)境中極其重要的一個(gè)因素。不管你的生活環(huán)境怎樣，從事的工作是什么，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與溫度接觸。醫(yī)藥、鋼鐵、石化、水泥、冶金等等行業(yè)都需要考慮溫度對(duì)其生產(chǎn)的影響，除此之外，溫度不僅僅對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)具有很重大的意義，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)溫度的測(cè)量與控制也尤為重要。因此設(shè)計(jì)溫度測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用與生產(chǎn)生活中顯得迫切。控溫部分使用的是4個(gè)獨(dú)立按鍵進(jìn)行溫度上限和下限的設(shè)定，當(dāng)實(shí)際溫度超過(guò)設(shè)定值范圍后，單片機(jī)將發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)升溫裝置或降溫裝置，使溫度保持在一定的范圍。關(guān)鍵詞：STC89C52，DS18B20，液晶顯示器，溫度測(cè)控AbstractAbstractTemperature is a very important factor in human social environment. No matter what your living environment and what your job are, we every hour and moment are in contact with temperature. Since the industrial revolution in Europe, the degree of temperature rise and fall with the master should be bound together in a mon cause of industrial development. Medicine, steel, petrochemical, cement, metallurgy industry and so on need to consider the effect of temperature on the production, in addition, temperature not only have great significance for industrial production, the agricultural production in the temperature measurement and control is particularly important.With the rapid development of aquaculture, the automatic control of the house are applied to the actual production, the temperature control system of houses became very close to the life of the project, which not only can save a lot of manpower and material resources, and guarantee the production efficiency. Therefore, the design of temperature control system application and production of life is urgent.A temperature measurement and control system based on STC89C52 is designed. The temperature signal was sampled by digital temperature sensor DS18B20, was transmitted to the microcontroller STC89C52, and was displayed by LCD. Four separate buttons were used to set the upper and lower limit of temperature. The control signal would be given by the MCU to start devices when the temperature was out of the range. The system consists of a temperature measurement acquisition circuit, LCD display circuit, alarm circuit, a key circuit, relay control circuit radiator and heater circuit. Keywords: STC89C52, DS18B20, LCD Monitor, Temperature Control目 錄目 錄第1章 緒論 1 選題的背景 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 國(guó)外溫度控制系統(tǒng) 1 國(guó)內(nèi)溫度控制系統(tǒng) 2 研究的意義 2第2章 系統(tǒng)原理分析 3 設(shè)計(jì)要求 3 總體設(shè)計(jì)方案 3 設(shè)計(jì)思路 3 方案確定 4 工作內(nèi)容 4 系統(tǒng)工作原理 5第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)硬件方案分析 6 溫度測(cè)量采集模塊 6 6 DS1820溫度采集芯片介紹 6 溫度采集模塊接口電路 11 數(shù)據(jù)處理模塊 12 單片機(jī)說(shuō)明 12 芯片介紹 12 溫度顯示模塊 14 LCD芯片介紹 15 溫度顯示模塊接口電路 16 溫度控制及超溫報(bào)警模塊 16 溫度設(shè)定模塊 18 電源供電模塊 18 時(shí)鐘模塊 19第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 20 程序結(jié)構(gòu)分析 20 主程序模塊 20 數(shù)據(jù)采集模塊 21 鍵盤(pán)掃描模塊 22 溫度顯示模塊 23 溫度超限蜂鳴模塊 24第5章 基于STC89C52溫度測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 26 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能簡(jiǎn)介 26 系統(tǒng)主框架 26 單片機(jī)控制外圍電路 26 系統(tǒng)原理圖說(shuō)明 26 系統(tǒng)硬件功能調(diào)試 27 功能調(diào)試1 27 功能調(diào)試2 28 功能調(diào)試3 28 功能調(diào)試4 29 功能調(diào)試5 30 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果分析 31結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄 35III第1章 緒論第1章 緒論 選題的背景溫度，是人類社會(huì)環(huán)境中極其重要的一個(gè)因素。自從歐洲工業(yè)革命開(kāi)始，工業(yè)發(fā)展的興衰與掌握溫度的程度休戚相關(guān)。我國(guó)人口眾多，人們生活水平隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也在不斷的提高，逐漸不在滿足于溫飽，也開(kāi)始注重其品質(zhì)生活，講究綠色生活，對(duì)肉類的需求有一個(gè)減少的趨勢(shì)。因此，對(duì)于家畜家禽的養(yǎng)殖供應(yīng)的持續(xù)性就提出了很高的要求。溫度受控的雞舍就是一個(gè)符合小雞孵化的人工控制的環(huán)境，能夠減輕外部環(huán)境的約束，使孵化工作脫離對(duì)于自然條件的依賴。隨著養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，自動(dòng)化控制的雞舍不斷應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，雞舍的溫度控制系統(tǒng)就變成了十分貼近生活的課題。這些人工操作，消耗了許多的人力財(cái)力。今天，單片機(jī)作為最小系統(tǒng)，服務(wù)與運(yùn)用于我們的生活工作環(huán)境中，在工業(yè)控制、通信處理、民生家用、武器控制等各個(gè)領(lǐng)域中大顯身手。此外，單片機(jī)功能強(qiáng)、體積小、可靠性高，正逐漸成為測(cè)控領(lǐng)域的明星元器件。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外溫度控制系統(tǒng)從上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，鑒于工業(yè)的迅速發(fā)展，過(guò)程控制被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)中，尤其是微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制理論的迅猛發(fā)展及推動(dòng)，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展成熟，并且在很多方面取得成果。日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)家掌握了先進(jìn)的技術(shù)，且生產(chǎn)出一批性能優(yōu)越的溫度控制儀器儀表。（2）適應(yīng)于難以建立數(shù)學(xué)模型的受控的溫度控制系統(tǒng)。（4）大部分溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論，并且具有先進(jìn)的算法。（6）溫度控制系統(tǒng)控制精度高、抗干擾能力強(qiáng)。 國(guó)內(nèi)溫度控制系統(tǒng)模糊控制理論的研究與應(yīng)用在國(guó)內(nèi)研究領(lǐng)域起步比較遲，但發(fā)展速度十分驚人，也取得了許多有影響的成果。目前，我國(guó)在溫度控制儀表與國(guó)外差距較大，主要在于以下幾個(gè)方面：（1）行業(yè)內(nèi)，大規(guī)模企業(yè)較少，企業(yè)規(guī)模普遍較小且分布比較散，導(dǎo)致技術(shù)力量分散，研發(fā)能力不夠，從而導(dǎo)致行業(yè)技術(shù)不夠先進(jìn)。而且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)精度要求高且復(fù)雜的溫度控制系統(tǒng)還是選擇進(jìn)口的溫度控制儀表，表現(xiàn)出對(duì)國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品沒(méi)有信心。比如：在參數(shù)自整定方面，國(guó)外技術(shù)及產(chǎn)品都已經(jīng)成熟，然而國(guó)內(nèi)這方面研究的滯后，還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出可靠的自整定軟件。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，企業(yè)也進(jìn)行了資源重組，并通過(guò)合資、技術(shù)合作等方式，促使我國(guó)溫度等儀器儀表工業(yè)得到了迅速發(fā)展。大型養(yǎng)殖場(chǎng)的孵化小雞項(xiàng)目，對(duì)于雞舍的溫度要求較高，只有使溫度保持在一定的范圍內(nèi)，且實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制調(diào)溫，才會(huì)對(duì)孵化過(guò)程有一個(gè)自動(dòng)化的脫離人工控制的環(huán)境。48第2章 系統(tǒng)原理分析第2章 系統(tǒng)原理分析 設(shè)計(jì)要求（1）采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)；（2）運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)控所要求的基本功能與擴(kuò)展功能；（3）同時(shí)考慮到實(shí)際操作以及系統(tǒng)的維護(hù)問(wèn)題，能適用于實(shí)際溫度的測(cè)控應(yīng)用領(lǐng)域；（4）設(shè)計(jì)溫度測(cè)控所必需的硬件電路，選擇合適的測(cè)溫傳感器；（5）對(duì)非線性誤差進(jìn)行修正，確保溫度測(cè)量與控制的準(zhǔn)確性與可靠性，測(cè)溫范圍為0～100℃，℃。方案1：采用熱電偶測(cè)溫，兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料組成的回路，接觸點(diǎn)產(chǎn)生溫差，回路中就會(huì)產(chǎn)生電流，即回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)熱電偶的分度表（電動(dòng)勢(shì)EAB與溫度T的關(guān)系制作成的表格），查表后，就能夠得出接觸點(diǎn)的溫度。熱電偶具有寬泛的工作溫度，較小的體積，然而輸出電壓小，產(chǎn)生于導(dǎo)線的環(huán)路噪聲對(duì)熱電偶具有很大的影響，并且零漂嚴(yán)重。方案2：使用熱敏電阻利用其感溫效應(yīng)，采集溫度信號(hào)，再利用A/D轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再把電信號(hào)存儲(chǔ)到24CXX系列存儲(chǔ)器中，利用單片機(jī)進(jìn)行處理，用74LS164驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，用數(shù)碼管顯示溫度值。方案3：采用數(shù)字溫度芯片DS18B20測(cè)量溫度，輸出信號(hào)為數(shù)字量，便于單片機(jī)進(jìn)行處理。DS18B20采用單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度傳感器DS18B20和單片機(jī)STC89C52構(gòu)成溫度測(cè)量裝置，溫度傳感器直接輸出數(shù)字量，直接與計(jì)算機(jī)連接。既可以單獨(dú)對(duì)多DS18B20控制工作，也可以與PC機(jī)通信上傳數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)利用STC89C52芯片控制溫度傳感器DS18B20進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度。方案2的測(cè)溫裝置相對(duì)于方案3的還是比較復(fù)雜，且資源消耗大。 方案確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)，選取溫度傳感器DS18B20作為溫度檢測(cè)元件，選擇通用性較好的STC89C52單片機(jī)，再增加LCD顯示器，蜂鳴器，繼電器，散熱器（風(fēng)扇），加熱器（加熱棒）。整個(gè)系統(tǒng)分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)兩部分。(2)軟件程序設(shè)計(jì)主要包括：管理程序和控制程序?？刂瞥绦蚴怯脕?lái)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)處理，根據(jù)溫度控制要求進(jìn)行計(jì)算和輸出。蜂鳴器溫度報(bào)警DS18B20溫度采集LCD顯示溫度值鍵盤(pán)電路設(shè)置溫度 STC89C52繼電器風(fēng)扇降溫、電阻絲升溫圖21 系統(tǒng)主要功能框圖 工作內(nèi)容（1）利用溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度，將非電量轉(zhuǎn)換成電量；測(cè)溫范圍為0~100℃，℃；（2）利用單片機(jī)收集處理數(shù)據(jù)，并向外圍設(shè)備輸出控制信號(hào)；（3）采用LCD實(shí)時(shí)顯示被控溫度；（4）設(shè)定溫度上