毕业设计（论文）
题目：自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计
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河北工程大学
毕业设计（论文）任务书
题目：自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计
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设计起止日期：
题目性质一：实际工程设计项目科学研究理论研究其他
题目性质二：真题模拟题目其他
技术要求及原始数据：系统基于PLC-200，主要功能完成饮料灌装生产过程，明确装瓶，传送，盖盖，检测过程，并可以启动，移位，复位按钮进行操作，实现手动，自动全过程。
主要任务：1、绘制工作流程图或顺序功能图；
2、编写全程序T型图或指令表；
3、运用程序进行调试；
4、编写设计说明书；
学生（签字）：系主任（签字）：
指导教师（签字）：院长（签字）：
河北工程大学毕业设计（论文）评语
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毕业设计（论文）题目自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计1、指导老师评语：
指导教师（签字）年月日2、评阅人评语：
评阅人（签字）年月日3、答辩组评语：
答辩组组长（签字）年月日
摘要
随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。
作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。在饮料行业，自动化生产线的生产方式是推广的最普及的一种生产模式，它促使灌装的速度大幅提升，同时也使得灌装精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。鉴于此，设计者利用PLC 的功能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。本文所涉及的饮料灌装自动化生产线采用PLC控制，流量计计量，确保了灌装的速度和精度。
本文详细论述了饮料灌装机控制系统的设计步骤，通过对灌装机系统的充分了解，以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的饮料灌装机控制系统的基本结构。本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。
关键词：可编程控制器；自动化；灌装；生产线
Abstract
With the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises a re faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial cont rol devices, it will relay the traditional control system combined with computer techn ology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, t he transformation of traditional industries such as generally applied.
As a general-purpose industrial control computer, the realization of industrial con trol wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing a n increasingly important role. In beverage industry,automated production line mode of production is to promote the most popular a kind of production mode, it causes the fil ling speed increases, but make the filling a higher precision, to bring enterprise cannot small gaze of productivity. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system.
This paper involves the drinks filling automation production line adopts PLC c ontrol, flow meter metering, insure the filling speed and precision. This paper describ es in detail the control system of the drinksfilling machine design steps, a brief introd uction of the drinks filling machine control system and baseon the self-industry and th e application of the other trade on auto-control technique, proposed the frame of the c ontrol system based on programmable logical controller. This design completes the dri nks production line hardware configuration and software design,to achieve the automa tion of the carbonated drinks filling machine. Not only improve the labor productivity, but also has far-reaching significance of the improvement of quality and yield. PLC c ontrol of the use of beverage filling production process, which can effectively improv e the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of contr olsystems and flexible.
Keywords: Programmable controller；Automation；Filling；Production line
第一章可编程控制器概述
1.1 PLC的定义:
可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义: PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
总之可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机，它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力，但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时其硬件需根据实际需要进行选用、配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。
1.2 PLC的组成:
PLC的基本组成可归为四大部件：
1．中央处理单元（CPU板）——控制器的核心；
2. 输入部件（I/O部件）——连接现场设备与CPU之间的接口电路；
3. 输出部件——送出PLC运算后得出的控制信息；
4. 电源部件——为PLC内部电路提供能源。
另外，还必须有编程器——将用户程序写进规定的存储器内。
PLC的基本组成框图如图1-1所示：
图 1-1
1.3 可编程控制器的分类和发展:
1.3.1分类
按I/O点数可分为大、中、小型三大类，通常可以定义为：
小型：I/O点数在256点以下；
中型：I/O点数在256～1024点之间
大型：I/O点数在1024点以上。
1.3.2可编程序控制器及其网络的发展历史
1968年，美国通用汽车公司（GM）根据市场形势与生产发展的需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。要实现这个战略决策，依靠原有的工业控制装置显然不行，
而必须有一种新的工业控制装置，它可以随着生产品种的改变，灵活方便地改变控制方案以满足对控制的不同要求。1969年，著名的美国数字设备公司（DEC）根据GM的功能要求，研制出了这种新的工业控制装置，并在GM公司的一条汽车自动化生产线上首次运行取得成功。根据这种新型工业控制装置可以通过编程改变控制方案这一特点，以及专门用于逻辑控制的情况，称这种新的工业控制装置为可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。
从1968年到现在，PLC经历了四次换代：第一代PLC大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只有逻辑控制功能。在第二代PLC产品中换成了8位微处理器及半导体存储器，PLC产品开始系列化。第三代PLC产品随着高性能微处理器及位片式CPU在PLC中大量使用，PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展。第四代PLC产品不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC（Reduced instruction set computer）精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个处理器，进行多通道处理。同时生产了大量内含微处理器的智能模板，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。同一时期，由PLC组成的PLC网络也得到飞速发展。PLC 与PLC网络成为工厂企业中首选的工业控制装置，由PLC组成的多级分布式PLC 网络成为CIMS（computer-integrated manufacturing system）系统不可或缺的基本组成部分。人们高度评价PLC及其网络的重要性，认为它是现代工业自动化的三大支柱之一。
1.3.3发展方向
发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向，即小（微）型化和专业化。大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。
1.4 PLC的功能
1. 逻辑控制；
2. 定时控制；
3. 计数控制；
4. 步进(顺序)控制；
5. PID 控制；
6. 数据控制，PLC 具有数据处理能力；
7. 通信和联网；
8. 其它PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如定位控制模块、CRT 模块。
1.5 PLC的应用范围
目前，在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从应用类型看，PLC的应用大致可归纳为以下几个方面：（1）开关量逻辑控制
利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，例如：机床、注塑机、印刷机械、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。这是PLC 最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。
（2）运动控制
大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。
（3）过程控制
大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能，有的小型PLC 也具有模拟量输入输出。所以PLC可实现模拟量控制，而且具有PID控制功能的
PLC可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。
（4）数据处理
现代的PLC都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。
第二章任务及相关设计方案
2.1任务的分析
近年来，饮料工业发展迅猛，碳酸饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、含乳饮料、瓶装饮用水、茶饮料等品种不断丰富，产量上的“飘红”使得对设备市场的需求也呈“牛市”。因此，这方面的计术还要进一步发展和完善，以适应现代工业的需要。本次设计的任务是以s7-200系列PLC作为处理核心，用行程开关、传感器将生产过程中的信号（如空瓶的运行的位置、饮料瓶的大小等等）处理后送给PLC处理器，由PLC对数据进行运算，然后输出驱动信号（如接触器、电磁阀等等）来完成饮料罐装生产过程的流水线操作。
该系统的总体思路：此生产线为全自动控制的，生产线一旦上电，PLC将通过软件对生产线进行自动控制：通过输出继电器控制传送带的停转和对饮料瓶灌装的控制，实现对系统状态的显示，并且通过PLC内部的计数器对所生产的产品进行计数。
传统的饮料罐装生产线的电气设备控制系统是传统的继电器——接触器控制方式,在使用的过程中，生产工效低，人机对话靠指示灯+按钮+讯响器的工作方式，响应慢，故障率高，可靠性差，系统的工作状态、故障处理、设备监控与维护只能凭经验被动的去查找故障点。且在生产过程中容易产生二次污染，造成合格率低，生产成本增加。而自动化生产线在众多领域应用得非常广泛，其控制部分常常采用PLC 控制，它使自动化生产线运行更加平稳，定位更加准确，功能更加完善，操作更加方便。为适应发展，故提出下面的PLC控制技术改造现有生产线。本文介绍了德国西门子PLCS7- 200 在自动化饮料罐装生产线控制系统中的应用，并从硬件和软件两方面进行了分析和研究。文章探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200 进行饮料灌装生产流水线的控制，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC 控制I/O 端口分配表以及整体程序流
程图等，实现了饮料灌装的自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。
2.2硬件设计方案
饮料的灌装是采用了饮料灌装机，饮料灌装机将灌装装置以及封盖装置集合在一起，使饮料的灌装稳定、高效的完成。对于饮料瓶大小的区别是通过反射式光电传感器工作来实现的。利用辅助继电器对计数器进行正电平触发来实现对所生产产品的计数。
2.3 饮料灌装结构图
如图2-1，图2-2，图2-3所示
图2-1
图2-2
图 2-3
系统的工作原理：系统一旦上电，传送带驱动电动机运转，待空饮料瓶行至行程开关，行程开关闭合，电动机停转，灌装设备通过阀门的关断来控制饮料灌装的时间，待饮料灌装过程完毕后电动机恢复转动，如此循环实现生产线上
的自动控制。对于传送带上的饮料瓶大小的区分，是通过所在位置的反射式光电传感器工作来实现的。
2.4 项目目标
整个流水线由主传送带（M1）、次品传送带（M2）、灌装装置、次品推动装置、光电传感器（定位）、压力传感器等组成。流水线的实时监控，由传感器检测。电动机的启动和停止，灌装装置的灌装，次品的检测、推动和计数由PLC控制。
2.5 生产流程
按下启动按钮后，生产线进入自动工作状态，具备工作条件后，瓶子随着传送带进入灌装工序，灌装完成后传送带继续启动运行。当瓶子随着主传送带平稳的进入灌装架时，灌装架的光电传感器信号送给PLC，主传送带停止1秒，并且夹瓶装置固定，一秒后，罐装架的电磁阀打开，汽缸启动并罐饮料，罐装到5S （及罐满）后自动停止，灌装过程中有报警提示，罐装结束后，主传送带开始启动，通过压力传感器检测是否满瓶，没装满的由推杆推入次品传送带。检测满瓶过程中计数（正品与次品分别计数）。
2.6软件设计方案
PLC软件方案设计的方法有经验设计法，逻辑设计法等。
2.6.1经验设计方法
梯形图的经验设计法是比较广泛的一种方法。这种方法没有普遍的规律可以遵循,具有很大的试探性很随意性,最后的结果不是唯一的。该方法的核心是输出线圈。以下是经验设计方法的基本步骤：
1.了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况。
2.确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC的外部接线图。
3.确定与继电器电路图的中间继电器，时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器（M）和定时器（T）的元件号。
4.根据前面的对应关系画出梯形图。
2.6.2逻辑设计方法
逻辑设计法的理论基础是逻辑代数。而继电器控制系统的本质是逻辑线路。
看一个电气控制线路都会发现,线路的接通和断开,都是通过继电器等元件的触点来实现的,故控制线路的种种功能必定取决于这些触点的开，合两种状态。因此电气控制电路从本质上说是一种逻辑线路,它符合逻辑运算的基本规律。
2.7具体控制要求
2.7.1 M1主传送带电动机
（1）功能：带动主传送带运行。
（2）控制要求：
①一旦启动，M1主传送带驱动电机启动并保持到停止开关动作或者灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止，瓶子装满饮料后，传送带驱动电机M1必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。②通过交流接触器实现失压。欠压保护。③通过热继电器实现过载，欠相保护。
2.7.2 M2次品传送带电动机
（1）功能：带动次品传送带运行
（2）控制要求：
①一旦启动，则M2次品传送带驱动电机启动，并保持到停止开关动作。
②通过交流接触器实现失压。欠压保护。
③通过热继电器实现过载，欠相保护。
2.7.3 M3灌装电动机
（1）功能：保持料箱液位
（2）控制要求：
①当料箱中下陷位传感器动作时，M3启动给饮料注入原料，当上限位传感器动作时，M3停止。
②通过熔断器实现短路保护。
③通过交流接触器实现失压。欠压保护。
④通过热继电器实现过载，欠相保护。
2.7.4 灌装机
（1）功能：在设定时间里定量灌装。
（2）控制要求：
①当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1S，灌装设备开始工作，灌装过程为5S，灌装过程应有报警显示，5S后停止灌装并不再显示报警。
②保护
（3）实现方法：
电磁阀灌装：电磁阀灌装阀的开关由电磁阀控制，灌装精度更高，计时恒压定量灌装原理，可使灌装的误差在千分之五以下。电动定量灌装系统及电磁阀控制计量装置，可进行精确灌装，减少浪费。
在恒压储液罐灌液中，里面有上限位和下限位传感器，他们被淹没时是1状态。液面低于下陷位液面是恒压储液罐为空。饮料通过进液电磁阀流入恒压储液罐，液面到达上限位时进液电磁阀断电关闭，使液位保持稳定。
恒压储液罐下面是灌装头部分，夹瓶装置由汽缸1驱动下降，下降到位后，夹瓶装置由汽缸2加紧定位，定位夹紧后，灌装头由汽缸3驱动下降，到位后灌装头电磁阀打开，开始灌装，延时5秒电磁阀关闭，灌装头上升，夹瓶装置放松上升，传送带电机启动。
2.7.5 质量检测与次品的分离
（1）功能：检测产品质量，将次品分离。
第三章元器件的选择
3.1 PLC的选择S7—200
PLC的选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择。
S7-200系列PLC是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型可编程控制器。早些时候称为CPU21X，其后的改进型称为CPU22X。其结构紧凑、功能强，具有很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。
S7-22X系列PLC可提供5种不同的基本单元和多种规格的扩展单元。其系统构成除基本单元、扩展单元外，还有编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
表3-1给出了22X系列CPU的基本配置。从表中可以看出，22X 系列CPU具有很强的功能，如自带高速计数器、通讯口、具有脉冲输出功能、实时时钟、能进行浮点运算等。此外，S7-200系列PLC允许在程序中立即读写输入、输出口，允许在程序中使用中断，允许设定通讯任务的处理时间，允许设置停止模式数字量输出状态，可以由用户自己定义存储器的掉电保护区，可以允许数字量时间，允许设置停止模式数字量输出状态，可以由用户自己定义存储器的掉电保护区，可以允许数字量及模拟量输入加滤波器，还具有窄脉冲捕捉功能，为复杂的工业控制提供了方便。
表3-1 22X系列CPU的基本配置
特性CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 CPU226XM
外型尺寸/mm×mm
×mm 90×80×62 90×80×
62
120.5×80×
62
190×80×
62
190×80×
62
程序存储区2048字2048字4096字4096字8192字数据存储区1024字1024字2560字2560字5120字掉电保持时间/h 50 50 190 190 190 本机I/O 6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出24入/16出扩展模块数量0 2 7 7 7 高速计数器
单相双相4路30KHZ
2路20KHZ
4路30KHZ
2路20KHZ
6路30KHZ
4路20KHZ
6路30KHZ
4路20KHZ
6路30KHZ
4路20KHZ
脉冲输出（DC）2路20KHZ 2路20KHZ 2路20KHZ 2路20KHZ 2路20KHZ 模拟电位器 1 1 2 2 2
实时时钟配置时钟卡配置时钟
卡
内置内置内置通讯口1RS-485 1RS-485 1RS-485 2RS-485 2RS-485
在饮料灌装生产流水线控制系统中我们只用了11个输入8个输出,和简单的逻辑和计数功能，配置基本单元就可以满足要求，即选用CPU224的西门子S7-200系列PLC作为控制器构成饮料灌装生产流水
线控制系统。
结构描述：
S7-200 CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成
在一个紧凑的封装中，从而形成了一个功能强大的小型可编程逻辑控
制器。CPU结构如图3-1所示：
图3-1
3.2 电机的选择
电动机M1型号为Y132M-4，额定电压为交流380V，额定电流为15A，频率为50HZ，功率为7.5KW，转速为1440r/min。
铭牌：型号：Y132M-4 功率：7.5KW 频率：50HZ
电压：380V 电流：16.4A 接法：△
转速：1440r/min
电机上一般有这样的铭牌，用来表示电机参数。介绍一下Y132M-4，Y表示三相异步电动机；132表示机座中心高；M机座长度代号（分为SML短中长），4为磁极个数（2P磁极对数）。如表2-2所示
表3-2 电机磁极个数及转速
磁极个数2极4极6极8极
1 2 3 4
P（磁极对
数）
转速3000 1500 1000 750
铭牌所标的为磁极个数，即几极电机，对应对数和转速。
p——电机旋转磁场的极对数。（实际上，由于转差率的存在，电机.实际转速略低于旋转磁场的转速）
电机转速与频率的公式
n=60f/p
上式中
n——电机的转速（转/分）；
60——每分钟（秒）；
f——电源频率（HZ）；
在变频调速系统中，根据公式n=60f/p可知：
改变频率f就可改变转速
降低频率↓f，转速就变小：即60 f↓/ p = n↓
增加频率↑f，转速就加大：即60 f↑/ p = n↑
表3-3 物理量与单位
物理量符号基本单位单位符号公式功W 焦耳（焦）J W=Fs=Pt
功率P 瓦特（瓦）W P=W/t=Fv
电流I 安培（安) A I=U/R=W/R
电压U 伏特（伏）V U=IR
电阻R 欧姆（欧）ΩR=U/I=W/II 电功W 焦耳（焦）J W=UIt=Wt 电功率P 瓦特（瓦）W P=W/t=UI=IIR
电动机M2型号为Y90S-4，额定电压为交流380V，额定电流为2.8A，频率为50HZ，功率为1.1KW，转速为1440r/min。
电动机M3选与电动机M2一样的型号即可。
电动机的转速要尽量小，设计要求转速为尽量小，综合考虑到工作环境以及经济效益方面，暂选电动机为Y90S-4.转速1400r/min ,效率为78%，功率1.1kw，质量23kg.
我们采用三角形的接法，接法如图3-2所示
图3-2
3.3 传感器的选择
本设计需要用多个传感器，有检测空瓶的光电传感器，检测产品质量的压力传感器与检测饮料罐液位的液位传感器。
3.3.1 光电传感器
TCRT5000传感器的工作原理与一般的红外传感器一样,一传一感.TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管.当发射管的红
外信号经反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,在电路上一般以电压的变化形式体现出来。电阻的变化起取于接收管所接收的红外信号强度,常表现在反射面的颜色和反射面接收管的距离两二方面.
3.3.2 压力传感器
选用称重传感器DJWX-08，DJWX-08这个型号的称重传感器外形结构是单点式的，是目前用于称重使用行业最多的一种结构其测量精度等级较高，可以达到0.02%的，特点及外形如图3-3所示。
其在使用安装方式属于一端固定一端受力，这样安装方式也叫适应于称重的整体结构以上是称重传感器的选型原因。
生产厂家：上海狄佳传感科技有限公司
根据我们饮料的重量以及经济实用性等综合考虑选用：
图3-3
3.3.3 液位传感器
选用的佳乐VP03EP，工作方式如图3-4所示
图3-4
3.3.4 接近开关
1、接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为NPN型和PNP型，它们的接线是不同的。
2、两线制接近开关的接线比较简单，接近开关与负载串联后接到电源即可。
3、接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入模块。
4、SN04-Y交流二线式方形接近开关，感应距离4mm,交流90~250V 供电。请见图3-5所示：
图3-5接近开关接线图
2.5 原件明细表
符号名称型号数量
Y132M-4 1
M1 主传送带电动
机
Y90S-4 1
M2 次品传送带电
动机
Y90S-4 1
M3 灌装装置电动
机
FR1-3 热继电器JR10-10 3
QF1-5 断路器NS100N 5
PLC 可编程控制器CPU 224 CN
1
AC/DC/RLY
X1 光电传感器EDA-2DNA-YL 2
编号（学号）：本科学生毕业设计 题目：自动浇花系统设计 学院名称：_________________________ 专业名称： 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师：__ ____ 职称/学历：___ __ _ 教务处制
Abstract (5) 1 绪论 (6) 1.1课题背景及研究意义 (6) 1.2课题的设计目的 (6) 1.3课题的主要工作 (6) 1.4本文研究内容 (7) 2 系统概述 (8) 2.1整体方案设计思想 (8) 2.2系统组成 (8) 2.2.1主控芯片的选择 (8) 2.2.2传感器模块选择 (9) 2.2.3电机驱动模块 (9) 2.2.4显示部分 (9) 3 系统硬件设计 (11) 3.1 STC89C52RC单片机 (11) 3.1.1 STC89C52RC单片机管脚图 (12) 3.2 AD转换模块 (13) 3.2.1 TLC2543CN引脚图 (13) 3.2.2 AD转换器与单片机STC89C52RC单片机的接口电路 (15) 3.3 显示模块 (15) 3.3.1 XD-3641AS引脚 (15) 3.4 湿度检测模块设计 (16) 3.4.1 FC-28湿度传感器工作原理 (16) 3.4.2 FC-28湿度传感器与AD转换器的接口电路 (17) 3.5硬件整体设计 (17) 4 系统软件设计 (18) 4.1 系统软件设计思路 (18) 4.2系统软件设计整体框图 (19)
附录 (22) 致谢 (29)
自动浇花系统设计 ** 物理与电子信息学院电子信息工程专业2010级10班指导教师：** 摘要:此次设计采用STC89C52RC单片机外接湿度传感器、显示模块、电机驱动模块、按键模块，组成自动浇花系统。在控制器的控制下，探测器检测土壤温湿度，将检测值传送回来，经控制器判断该值是否在正常温湿度范围内，若低于温湿度的最小值，发出浇水指令，让水泵自动出水；若高于最大值，发出终止浇水指令，让水泵停止浇水。 关键词：STC89C52RC；湿度传感器；自动浇花
基于PLC自动门控制 系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装臵和传动装臵组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装臵运行，在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下： 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装臵选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装臵
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31
毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系：电子信息工程学系 专业：电气自动化技术 班级： 学号： 指导教师： 职称（或学位）： 2011年5 月
目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
水温自动控制系统 钟野 （XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ） 摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。 关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control
郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告 课题名称自动浇花系统的设计 课题来源教师命题课题类型EX 指导教师赵明冬 学生姓名刘富强学号201042048 专业自动化 一、调研资料准备 现在生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，在家里养盆花能够陶冶情操，使生活多姿多彩。对花卉的浇灌、施肥等管理工作都需要人们来定期完成，但是由于现代生活节奏的加快，生活压力增大，使人们没有时间来照看自己家的花卉，人们往往忙于工作而忘记或者由于长时间外出而未能及时为花卉补充水分及养料，导致花卉枯萎死亡。 二、设计目的 水是植物生存、生长的最基本的需要，因此，设计一种能够在无人管理的情况下的自动控制浇花系统，能够有效的防止花木在上述情况枯死。三、设计要求 1、毕业设计（论文）中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构紧凑，层次分明，图表清晰，格式规范，字迹工整，结论正确。 2、能够检测土壤的湿度。 3、能够检测周围环境温度。 4、利用太阳能供电节能环保。 5、根据不同的土壤和环境，能够合理的调整浇水要求。 三、设计思路 利用湿度传感器来检测土壤的含水量并将检测到的信号传给控制器STC15F408AD 单片机，通过DS18B20温度传感器检测到的环境温度反馈到单片机，单片机经过比较处理。如果需要浇水则驱动水泵电机浇水。如果不需要单片机会进入掉电模式。系统可以适应不同的土壤和环境进行设定。 四、设计预期成果 太阳能板通过DC-DC稳压模块给锂电池充电并为系统供电。通过对土壤湿度和环境温度的检测实现自动浇花。用电阻丝实现对水位的检测，当水箱没水时，把信号传递到单片机，单片机处理后使LED灯亮则需要加水。
随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 关键字：智能化;PLC;梯形图
1 PLC概述 (3) 2 自动门的介绍 (3) 2.1自动门的简介 (3) 2.2自动门的分类 (3) 2.3自动门机的基本组成 (4) 2.4自动门行程开关的工作原理 (4) 2.5自动门光电开关介绍 (5) 3 自动门控制总体设计方案 (6) 4 自动门控制装置的硬件组成 (6) 5 自动门控制系统流程图 (6) 6 自动门控制顺序功能图 (7) 7 自动门控制PLC外部接线图 (8) 8 继电器接触控制图 (9) 9 自动门控制梯形图程序设计 (10) 10 自动门控制程序设计 (10) 11 系统调试与分析 (11) 12 结束语 (12) 13 参考文献 (13) 14 致谢 (14)
1 PLC概述 PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。 2 自动门的介绍 2.1自动门的简介 自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。 2.2 自动门的分类 常用的自动门可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。 推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 专科毕业论文 自动浇花系统 院（部）名称：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名：合作者: 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2013年5 月
目录 摘要............................................................................................................................................. I 引言.. (1) 第一章系统硬件设计 (3) 1.1系统技术指标 (3) 1.2系统框图 (3) 1.3土壤湿度传感器的设计 (5) 1.4土壤湿度信号调理电路 (7) 1.5土壤湿度信号转换电路 (10) 1.6系统显示电路设计 (12) 1.6.1 显示模块的选择 (12) 1.6.2 显示电路 (12) 1.7按键电路 (14) 1.8电磁阀控制电路 (15) 1.9电路原理图 (15) 第二章系统软件设计 (16) 2.1总设计框图 (16) 2.2传感转换流程图 (16) 2.3控制模块流程图 (17) 第三章系统调试 (19) 3.1 系统硬件测试 (19) 3.2 系统的软件测试 (19) 3.3系统整体调试 (19) 3.4系统测量与误差分析 (20) 第四章总结 (21) 参考文献 (22) 致谢 (24)
附录A PCB图 (25) 附录B 程序 (26)
自动浇花系统 摘要: 本系统以方便人们花卉的浇水，实现智能浇花，让人们从繁琐的浇花工作中解放出来，自动浇花系统的设计和应用应运而生。本系统采用AT89C52单片机，配以相应的外围电路完成土壤含水量的检测和自动浇花的控制过程。由土壤湿度传感器采集土壤信息，再经过信息处理模块处理后由ADC0832 A/D转换芯片转换成数字信号，AT89C52单片机作为控制中心。配以DS1302 时钟芯片、LCD1602液晶显示模块等组成数据处理控制模块，实现智能浇花，显示时钟功能。通过一系列的设计实现，简单的电路及低价的成本实现自动浇花系统是可行的，进一步可以推广到蔬菜大棚，园林，草地等的自动浇灌管理。对于实现科技服务生活具有重要意义。 关键词:浇花；AT89C52单片机；DS1302；土壤湿度传感器；
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。 （2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2 基本要求 （1）通过c8051f020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； （3）报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于4000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排
一设计任务描述 1.1 设计题目：土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。（2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2.2 基本要求： （1）通过C8051F020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。
题目盆花自动浇水系统的设计与实现 学生 ***** 学号 1013014014 所在学院物理与电信工程学院 专业班级电子*** 指导教师 ******** __ _ 完成地点理工学院 2014年 6月16日
盆花自动浇水系统的设计与实现 ［摘要］水本次设计的盆花自动浇水系统用STC89C52RC单片机为主控芯片，用DHT11温湿度传感器进行土 壤温湿度的检测，用时钟芯片DS1302进行定时控制，并通过雨水检测器进行雨水检测，再将温湿度采集结果及 当前时间在LCD1602显示屏上进行显示。如遇雨天自动停止浇水，否则若湿度低于设定的下限值时，单片机输 出一个控制信号，蓝灯亮，继电器工作，开始浇水；若湿度高于上限值时，单片机输出一个控制信号，蓝灯灭， 继电器关闭，停止浇。 [关键词]STC89C52RC ；温湿度传感器DHT11 ；时钟芯片DS1302 ；液晶显示器LCD ；继电器 目录 引言 (1) 1 设计方案选择 (3) 1.1温湿度检测模块 (3) 1.2显示模块 (4) 2 主要元器件介绍 (5) 2.1STC89C52单片机 (5) 2.2DHT11温湿度传感器 (6) 2.3液晶显示器LCD (8) 2.4DS1302时钟芯片 (10) 3 硬件电路设计 (13) 3.1晶振电路 (13) 3.2复位电路 (13) 3.3DHT11温湿度传感器模块 (13) 3.4LCD显示模块 (14) 3.5定时器模块 (14) 3.6按键模块 (15) 3.7雨水检测器模块 (15) 3.8继电器电路 (15) 4 软件设计 (17) 4.1土壤温湿度的检测与浇水控制系统 (17) 4.2定时器的设置与浇水控制系统 (17)
课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 1021 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯
院（系）电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 1021 设计日期 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制 是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控 制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日 常生活中运用越来越广泛。 关键词：PLC，变频器，驱动装置，感应器。
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.................................................... 错误!未定义书签。 1. 概述................................................... 错误!未定义书签。国内外自动门发展现状..................................... 错误!未定义书签。本课题研究的内容......................................... 错误!未定义书签。本课题研究的目的和意义................................... 错误!未定义书签。 2. 自动门控制系统总体方案设计............................. 错误!未定义书签。自动门的功能需求分析..................................... 错误!未定义书签。系统设计的基本步骤....................................... 错误!未定义书签。自动门技术参数的确定..................................... 错误!未定义书签。自动门的机械传动机构设计................................. 错误!未定义书签。 3. 自动门硬件系统的设计................................... 错误!未定义书签。控制系统结构设计......................................... 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型.................................. 错误!未定义书签。 PLC概述................................................ 错误!未定义书签。可编程控制器（PLC）的选型................................. 错误!未定义书签。驱动装置的选型........................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器原理............................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器的参数设定......................................... 错误!未定义书签。感应开关的选型........................................... 错误!未定义书签。自动门系统I/O分配表..................................... 错误!未定义书签。控制系统的电气接线....................................... 错误!未定义书签。
盆花自动浇花系统设计方案 随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。在家里养盆花可以陶冶情操、丰富生活。同时，盆花通过光合作用可吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也特别清新，而且有许多花木还可吸收空气中的有害气体，因此，养盆花如今被许多的人所喜爱。盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙或者出差、旅游等。花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起；好不容易种植几个月的花草,因为浇水不及时，长势不好，用来美化家园的花草几乎成了“鸡肋”；不种植了吧，家中没有绿色衬托感觉没有生机；保留吧，花草长得不够旺盛，还影响家庭装饰效果。虽然目前市面上有卖盆花自动浇水器的，但价格十分的昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花适时适量浇水。也有较经济的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。可是这种报警器只能报警，浇水还是需要人们亲自动手。当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用了。因此，我想通过设计一种集盆花土壤湿度检测，自动浇水以及蓄水箱自动供水于一体的盆花自动浇水系统。让盆花在人们无暇照顾时也能得到及时的浇灌。 <一>自动浇花器的诞生背景及国内外发展现状 微喷系统是近几年利用国内外先进技术组装的新型灌溉设施，主要是利用水流通过低压管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴，着落在花草植物、作物及周围的地面上，从而达到及时补充水分的目的。该系统具有用水量少、冲击力小的灌溉特性，适用于栽培密度大、植株柔软细嫩的植物。自动浇花器的诞生是随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。它把微喷的概念应用于家庭盆花浇灌中，通过相应的改进，达到合理给盆花自动浇水的目的。 早在很多年前，国外就已经开始普及，国内使用的电子类自动浇花器多数从国外进口的，价格昂贵，但质量比较可靠。不过这并不太适用于国内，目前国内外比较流行的是玻璃制作的自动浇花器。这种类型的浇花器多数在我国山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自动浇花器好。随着国内 居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺市场异常火爆，但是由于生活节奏加快，种花容易养花难的问题暴露出来，而养花最重要的问题就是浇水问题，研究表明花草80%以上的死亡由于浇水不及时引起，因此国内商家已经看到了这种需求潜力。目前这类小居家用品的厂家主要集中在广东，上海，浙江一带。 <二>电子类自动浇花器 电子类自动浇花器又叫时控喷淋装置，系统构成为：主机（或者控制器）、主管（可以是花园管也可以是4/7mm的微喷淋管）、分水接头(3通、4通、5通、6通、分水器）、副管(3/5mm)喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。 电子类自动浇花器根据电源的不同分为交流电自动浇花器和电池自动浇花器两种。控制器的一般性能有：电磁阀控制；智能时控电路?微电脑芯片控制；适用电源为AC220V/50HZ；最适宜水压0.3-0.6Mpa；待机功率（4VA，浇水时＜12VA）；可控制连续作业时间是1分钟至168个小时；可每天自动完成十次以上浇水作业，可每天、隔天、隔多天自动循环进行浇水，手动自动两用；每天计时误差小于正负3秒；电器适应环境温度为-10～50℃；相对湿度＜90%RH。 <三>盆花自动浇花系统 （1）选择性浇水 在每次浇水前，系统会对植物土壤湿度进行检测，如果超过一定值，就不进行浇水操作，防止过度浇水、浪费水资料；如果低于设定值但此时光照强度过高不适于浇水，则系统
论文题目:温度自动控制系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
XXX大学 本科生毕业论文 题目自动浇花系统的设计 系别电子信息科学与技术 班级 xxx 姓名 xxx 学号 1246332xx 答辩时间 2016年 5月 xxxx大学计算机与信息工程学院 目录 1 自动浇花器的研究现状 (2)
2 系统设计的研究方法和手段 (2) 3 系统硬件简介 (2) 3.1单片机的最小化系统 (2) 3.1.1 AT89C51单片机的基本组成 (3) 3.1.2 AT89C51单片机的存储器 (3) 3.1.3 振荡电路和时钟 (4) 3.2LCD1602简介 (5) 3.2.1 LCD1602的基本参数及引脚功能 (5) 3.3ADC0832的简介 (7) 3.3.1 ADC静态特性 (8) 3.3.2 ADC动态特性 (8) 3.3.3 ADC性能测试 (9) 3.3.4 常用ADC芯片概述 (9) 3.3.5 ADC0832模数转换原理及主要技术指标 (10) 3.3.6 主要特性 (10) 3.3.7 部结构 (10) 3.3.8 外部特性（引脚功能） (10) 3.3.9 ADC0832的工作过程 (11) 3.3.10 ADC0832与单片机的接口电路 (11) 3.4土壤湿度检测模块 (12) 3.4.1 比较器LM393 (13) 3.4.1.1 LM393主要特点： (13) 3.4.1.2 LM393引脚图及部框图 (13) 3.5报警及电机驱动 (15) 4软件设计 (15) 4.1主程序流程图 (15) 4.2显示模块 (18) 4.3AD转换模块 (19) 4.4湿度检测模块 (20)
5. 结论 (21) 辞 (24) 附录1 原理图 (25) 附录2 参考程序 (26)
本科毕业设计（文献综述） 题目自动浇花系统的设计 姓名刘富强 专业自动化 学号 201042048 指导教师赵明冬 郑州科技学院电气工程学院 二○一四年五月
自动浇花系统的设计文献综述 1 前言 现在生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，在家里养盆花能够陶冶情操，使生活多姿多彩。而且，盆花通过光合作用能吸收二氧化碳，净化空气，在有花草的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也会特别清新，另外，有许多花木还可吸收空气中的有害气体，因此，如今许多的人喜爱养盆花。随着我国房地产的发展，近年来出现高档住宅社区和别墅区，一部分拥有了私家花园，家庭式的浇灌在国内也没正式的起步，和人们现在的生活压力大，没有时间来照看自己家的花卉和小草，但是人们现在生活的环境中太多的电子产品，影响我们的身体健康，所以我们不得不养些花花草草的，还可以陶冶一下情操。[1]然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要人工来实现，由于现代生活节奏的加快，人们往往忙于工作而忘记定期、及时的为花卉补充水分及养料，或者由于放假回家而将花放办公室等处没人管理导致花木枯死。水是植物生存、生长的最基本的需要.花卉生长所需的水分，大部分是从土壤中吸收来的，保持土壤适当的含水量，是花卉正常发育和获得更高观赏品质的必要条件。常见的花卉按其需水习性和对不同水分环境的适应能力，可分为水生花卉、湿生花卉、中生花卉和旱生花卉四种。不同的花卉我们需要浇的水量也不一样。不同的花卉需水量不同，相同的花卉在不同的生长阶段所需的水量也是不尽相同的。花卉对土壤水分的要求在各生长阶段不同而不同。我们要根据花卉的生长季节及生长期合理安排。综上所述，盆花的合理浇水就显得尤为重要。[2] 随着自动化设备的不断完善，各种自动浇花装置也不时的涌入社会。根据土壤湿度传感器设计的花卉自动浇水系统能根据作物及其不同生长阶段对环境条件的具体需要，随时调整控制花卉土壤湿度，让花卉能良好生长。 2 自动浇花系统的设计要求
目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分
4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………
学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。 3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。 5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 作者签名： 日期：2014-05
本设计是基于MSP430G2553单片机设计的小型自动浇花控制系统。它的工作原理是通过土壤湿度传感器检测到土壤的相对湿度，传输到单片机进行信息处理，将所测湿度值与设定湿度值对比，当大于设定湿度时，单片机输出控制信号，控制继电器开关吸合，继而启动水泵，实现自动浇花，当低于设定的湿度值，则停止浇花。本系统浇灌方式智能，合理，能够在无人照看的情况下科学的对植物进行浇灌，避免植物因无人照料而枯死。 关键字：MSP430G2553单片机; 土壤湿度传感器; 自动浇花 Abstract This design is a small automatic watering control system,which is based on MSP430G2553 microcintroller . The operating principle of this system is to detect the relative humidity of thr soil by soil moisture sensor,and then sent to the microcontroller for information processing , then comparing moisture measurement value with the given humidity, the microcontroller outputs a control signal for controlling the relay switch , when measurement value is greater than the set value , then start the pump to water the flower automatically.When the humidity is below the set value ,then stop watering.The way of this watering system is intelligent and reasonable.It can watering plants scientifically in case of possible unattended to avoid plants due to unattended dead. Key words: MSP430G2553 microcontroller ; soil moisture sensor ; Automatic watering
自动控制原理及系统仿 真课程设计 学号：1030620227 姓名：李斌 指导老师：胡开明 学院：机械与电子工程学院
2013年11月
目录 一、设计要求 (1) 二、设计报告的要求 (1) 三、题目及要求 (1) （一）自动控制仿真训练 (1) （二）控制方法训练 (19) （三）控制系统的设计 (23) 四、心得体会 (27) 五、参考文献 (28)
自动控制原理及系统仿真课程设计 一：设计要求： 1、 完成给定题目中，要求完成题目的仿真调试，给出仿真程序和图形。 2、 自觉按规定时间进入实验室，做到不迟到，不早退，因事要请假。严格遵守实验室各项规章制度，实验期间保持实验室安静，不得大声喧哗，不得围坐在一起谈与课程设计无关的空话，若违规，则酌情扣分。 3、 课程设计是考查动手能力的基本平台，要求独立设计操作，指导老师只检查运行结果，原则上不对中途故障进行排查。 4、 加大考查力度，每个时间段均进行考勤，计入考勤分数，按照运行的要求给出操作分数。每个人均要全程参与设计，若有1/3时间不到或没有任何运行结果，视为不合格。 二：设计报告的要求： 1.理论分析与设计 2.题目的仿真调试，包括源程序和仿真图形。 3.设计中的心得体会及建议。 三：题目及要求 一）自动控制仿真训练 1.已知两个传递函数分别为：s s x G s x G +=+= 22132)(,131)(
①在MATLAB中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示； MATLAB代码： num=[1] den=[3 1] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) num=[2] den=[3 1 0] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) 仿真结果： num =2 den =3 1 0 Transfer function: 2 --------- 3 s^2 + s