恒温恒湿控制系统的设计实现分析

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1、-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 . z-资料目录1.学术声明 页2.科技师学院本科毕业论文设计 页3.科技师学院本科毕业论文设计任务书 页4.科技师学院本科毕业论文设计开题报告 页5.科技师学院本科毕业论文设计中期检查表 页6.科技师学院本科毕业论文设计辩论记录表 页7.科技师学院本科毕业论文设计成绩评定汇总表 页8科技师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，对给定的温湿度进展控制并实时显示，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

2、以确定采取*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，到达蒸汽控制目的。通过键盘输入控制信息，并能将控制箱的实时信息通过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；AbstractThis te*t uses the t

3、ypeAT89C52 one-chip puter to control the temperature and humidity, real-time control temperature and constant temperature permanent wet case control system of the humidity. " the constant temperature, permanent wet control cabinet" are gathered the temperature , humidity which test the cas

4、e by No. two sensor , give to 8051 microprocessor dealing with by, lowering the temperature , humidification , dehumidifying , alarm ,etc. continue the electric device respectively. According to need , is it control information is and can real-time information of control cabinet through LED show e o

5、ut to input through keyboard, realize man-machine dialogue.Keywords:one-chip puter；signal gathering；temperature and humidity control；LED monitor. z-目 录摘要IAbstractI1 绪论11.1 论文研究背景与意义11.2 主要研究容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33.2 AT89C52系列单片机介绍4 AT89C52根本特征43.2.2 AT89C52单片机部组成构

6、造5 AT89C52的引脚功能5 AT89C52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DS18B20123.3.2 湿度传感器 HIH3610133.4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163.4.3湿度传感器电路173.4.4 A/D转换电路173.4.4 LED显示电路183.4.5 执行机构电路19键盘输入与报警194 软件设计20结论24参考文献24致25. z-. z-1 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、

7、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。随着现代农业的开展，恒温恒湿箱的应用越来越广泛比方菌种的培养、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展控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可

8、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展研究。1.2 主要研究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。具体的要根据恒温恒湿的温度围、湿度围去设计.以单片机为控制器，结合温度传感变送器、LED显示器等，组成一个恒温恒湿控制系统。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

9、调节高温电磁阀开关的导通时间，到达蒸汽控制目的。2 系统总体设计2.1方案设计恒温恒湿控制系统，主要要完成对温度、湿度的采集、显示以及设定等工作，从而实现对温湿度的控制，以到达恒温恒湿的目的。传统采用铂电阻充当测温器件的方案，虽然其中段测量线性度好，精度较高，但是测量电路的设计难度高 ，且测量电路系统庞大，难于调试 ，而且本钱相对较高。鉴于上述原因，本系统采用DS18B20充当测温器件。外部温度信号经 DS18B20将输入的模拟信号转换成8位的数字信号， 通过并口传送到单片机系统。单片机系统将接收的数字信号译码处理，通过LED将温度显示出来，同时单片机系统还将完成键盘扫描 、按键温度设定、超温

10、报警等程序的处理 ，将处理的温度信号与系统设定温度值比较，形成可以控制制冷、制热与停顿工作三种工作状态，从而实现温度的智能化。湿度传感器选用HIH3610型传感器，将湿度信号由传感器进展采集，经单片机将其与设定湿度进展比较，进而控制加湿、枯燥，到达恒湿控制。2.2控制系统测控设定1. 能够实时采集与显示环境温度、湿度等参数。2. 能够根据要求变化通过键盘输入改变对参数的设置，以满足不同的要求到达最正确效果；3. 声音报警功能；4. 根据检测到的信号，实时控制执行机构的开启与关断。2.3控制系统组成本设计是以AT89C52单片机为核心的自动控制系统，硬件系统由键盘输入电路、LED显示电路、传感器

11、、A/D转换、隔离开关和执行电路、报警电路等组成。硬件系统原理框图如图2.1所示：单片机LED显示报警键盘输入隔离开关加热器温度传感器A/D转换制冷器加湿器湿度传感器枯燥器图2.1 测控系统硬件组成原理框图传感器一般输出的为模拟量，需要通过A/D转换，转换为单片机能够接收的数字信号，假设模拟信号太弱，还需经过运算放大器放大信号。键盘输入的是系统参数的上、下限极限值，假设检测到的信号值出现不在此极限区间的情况，单片机就会驱动蜂鸣器产生报警，此时就需要执行机构控制室环境相应的改变，使得环境参数重新回到设定的理想区间。3.硬件设计硬件元器件的选择，必须考虑到功能的实现、器件的适时性、价格和通用性等几