下载文档原格式
课程设计任务书课程名称模拟电子线路课程设计院（系）电子信息工程学院专业电子信息工程班级学号姓名课程设计题目简易大棚温度检测报警电路的设计课程设计时间: 2008 年07 月07 日至2008 年07 月13 日课程设计的内容及要求：一、设计说明设计一个用于温室大棚温度检测系统，大棚农作物生长时，其温度不能太低，也不能太高，太低或太高均不适合农作物生长。
该电路可显示大棚的温度档位，温度是否正常、或过高、或过低。
，当大棚温度超过农作物生长的温度范围时，报警提醒农民。
温室大棚中温度的检测报报警电路的原理框图如图1所示。
图 1 温度检测报警电路原理二、技术指标1．测温范围：0℃--99℃。
2．测量误差为±2℃。
3．报警下限温度为：15℃。
4．报警上限温度为：30℃。
三、设计要求1.温度上、下限可以手动调节。
2.在选择器件时，应考虑成本。
温敏元件采用采用Pt1000的铂电阻。
温度所在挡位可用发光二极管显示；报警采用蜂鸣器。
3.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
4.画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1．童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年2．谭博学主编.集成电路原理与应用. [M]北京：电子工业出版社，2003年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录1. 概述 (1)2. 方案设计 (1)3. 电路工作原理及说明 (2)3.1温度电压转换电路 (2)3.2信号调理电路 (3)3.3窗口比较器报警电路 (4)4. 电路性能指标的测试 (5)4.1温度电压转换电路仿真测试 (5)4.2信号调理电路仿真测试 (6)5. 结论 (7)6. 性价比 (7)7．课设体会及合理化建议 (8)附录Ⅰ元器件清单 (9)附录Ⅱ热敏电阻Pt1000阻值随温度变化表 (10)附录Ⅲ整体电路原理图 (11)参考文献 (12)简易大棚温度检测报警电路的设计摘要：本论文主要研究的是简易大棚温度检测报警电路的设计，在这次设计中，主要是稳压电路、差分放大电路及窗口比较器的设计。
蔬菜大棚温度自动控制系统设计作者：冯程程龚希武刘要来源：《安徽农业科学》2017年第22期摘要随着现代化温室技术的发展与应用，以及人们对反季节蔬菜的庞大需求，温室在反季节蔬菜的培育中发挥着显著的作用，成为相关技术人员的关键课题之一。
我国蔬菜大棚还处于发展的初期阶段，而国外的蔬菜大棚系统虽然趋于完善，但其经济性和适应能力却有待商榷。
因此，需要创造一种基于我国环境的价格亲民、操作简单、功能稳定的现代化蔬菜大棚自动控制系统。
通过对蔬菜大棚自动控制系统特性的分析，设计了基于可编程逻辑控制器（PLC）的蔬菜大棚温度数字化智能控制（PID）的自动控制系统。
PLC将各种传感装置勘测的变量实时检测数据，通过和设定参数比较，对大棚内的温度进行调节。
对系统进行仿真测试显示，该蔬菜大棚温度自动控制系统已经基本达到了控制目标，控制相对稳定可靠，具有较高的经济性。
关键词自动控制；可编程逻辑控制器；数字化智能控制中图分类号S23文献标识码A文章编号0517-6611（2017）22-0171-03AbstractWith the development and application of modern greenhouse technology and the huge demand of antiseason vegetables， greenhouse plays an important role in the cultivation of antiseason vegetables，which is one of the key issues of relevant technical personnel.China′s vege table greenhouses are still in the early stages of development， while the foreign vegetable greenhouses，although tend to improve， but its economy and adaptability are open to question.A modern regetable greenhouse automatic control system based on the environment of our coutry，whose price is close to the people，the operation is simple and the funciton is stable，needs to be created.Based on the analysis of the characteristics of the automatic control system of vegetable greenhouses， this paper designed the PID automatic control system of vegetable greenhouse temperature based on PLC. PLC realtime detection data of the variables surveyed by various sensing devices， and adjust the temperature in the greenhouse by comparing with the set parameters. The simulation test of the system shows that the greenhouse temperature automatic control system has basically reached the control target， the control is relatively stable and reliable， with high economy.Key wordsAutomatic control；PLC；PID我国人口众多，食品在国家命脉中占据着至关重要的位置，同时，人民对于绿色蔬菜的需要也骤然增加。
蔬菜大棚温度控制系统设计一、概述随着人们对健康饮食的关注不断加强，蔬菜的种植需求也在不断增加。
特别是在一些家庭农场和大型农业生产基地中，蔬菜大棚的种植已经成为了常见的生产模式。
在这种大棚环境下，蔬菜的种植需要稳定的温度环境，但是不同的蔬菜对温度的要求也不同，为了达到最佳种植效果，对大棚温度进行精确控制非常重要。
因此，本文主要针对蔬菜大棚的温度控制需求，设计了一种基于单片机的控制系统。
二、系统设计1. 硬件设计控制系统的硬件主要由传感器、执行器、控制模块等部分组成。
（1）传感器传感器用于监测大棚内部的温度。
在本系统中，采用数字温度传感器DS18B20来实现温度采集。
该传感器具有精确、稳定、抗干扰等特点。
（2）执行器执行器用于对大棚内部进行温度调节。
在本系统中，采用继电器作为执行器，通过控制电路开关，实现对温度设备的开关控制。
（3）控制模块控制模块是系统的核心部件，它负责数据的采集、处理和控制信号的输出。
在本系统中，采用STM32F103C8T6单片机作为控制模块。
该单片机运行速度快，集成了丰富的模块和接口，可以满足本系统的需求。
2. 软件设计系统的软件主要由采集程序和控制程序组成。
（1）采集程序采集程序主要用于读取传感器数据，并通过串口传输到控制程序中。
在采集过程中，设置一定的采样周期，来保证数据的准确性和稳定性。
（2）控制程序控制程序主要用于对采集的数据进行处理，并根据设定的温度值，控制继电器的开关状态，达到控制温度的目的。
在控制程序中，设置一定的控制算法和控制策略，来保证控制系统的性能和稳定性。
三、系统实现在硬件和软件设计完成之后，进行系统实现。
对于本系统，可以将传感器和执行器采用模块化设计，使得系统更加灵活和易于维护。
在系统实现过程中，需要进行测试和调试，来验证系统的性能和稳定性。
在测试和调试过程中，需要注意保证系统的安全性和可靠性，避免不必要的损失。
四、本文主要介绍了一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计。
蔬菜大棚智能温度控制系统设计摘要传统的农业生产模式已经不能很好地适应现代化的快速发展，现代化农业是中国农业发展的必经之路。
随着我国经济的快速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，尤其是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
本文中研究的蔬菜大棚智能温度控制系统主要由AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS244驱动器、A\D转换器0809、温度传感器DS1820、继电器、LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温度的检测与控制，解决了温室大棚人工控制的温度误差，且费时费力、效率低的问题。
该系统运行可靠，成本低。
系统通过温室内的温度参量的采集，并根据获得参数实现对温度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。
从而有效地提高了蔬菜的产量并满足人们在不同季节对蔬菜的需求，带来很好的经济效益和社会效益。
关键词：AT89C51单片机、温度传感器、A\D转换器、LED数码管AbstractThe traditional agricultural production model have can not very well to adapt to the rapid development of modern, modern agriculture agricultural development in China is the only way. With China's rapid economic growth, agricultural research and application technology is more and more attention, especially greenhouse canopy has become the efficient agriculture is an important part. Modern agricultural production is an important part of agricultural production environment to some important parameters testing and control. In this paper the research vegetables canopy intelligent temperature control system mainly by the AT89C51 single-chip microcomputer, parallel port expansion chip 8255, 74 LS244 drive, A \ D converters 0809, the temperature sensor DS1820, relays, LED display and alarm circuit structure, to achieve the temperature of the awning vegetables detection and control, solve the trellis artificial control temperature of greenhouse error, and time-consuming, and the problem of low efficiency. The system run reliably, the cost is low. The system through the greenhouse temperature within the parameters of the collection, and according to get to the temperature parameters realize automatic adjustment, to shed the purpose of greenhouse automatic control. To improve the production of vegetables and satisfy people in different season for vegetable demand, bring good economic benefits and social benefit.Key words Single-chip microcomputer temperature transmitter A/D converter LED目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ............................................................................................................................................ I II1 绪论 (1)2 蔬菜大棚的方案选择 (3)2.1 系统整体框图 (3)2.2 系统工作原理 (3)3 蔬菜大棚系统的硬件设计 (4)3.1 电路原理图 (4)3.2 工作原理 (4)3.3 各部分单元电路的设计及器件选择 (4)3.3.1温度传感器电路介绍 (5)3.3.2温度传感器的选择 (5)3.3.3 DS1820简介及性能特点 (6)3.3.4显示电路 (8)3.3.5系统报警电路 (8)3.3.6 时钟电路 (9)3.3.7 AT89C51的复位电路 (9)3.3.8键盘扫描 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 系统主程序流程图 (11)4.1.1系统主程序 (12)4.2 系统主要部分子程序 (22)4.2.1 AT89C51和DS18B20制作的温度报警器内部程序 (22)5 protues仿真图 (27)6 总结 (31)参考文献 (31)致谢 (33)咸阳师范学院2012届本科毕业毕业论文（设计）1 绪论我国北方冬季寒冷而漫长,大力推广蔬菜大棚种植蔬菜能够更好地满足人民生活水平日益提高的需要。
**************************************************** 本科毕业设计题目蔬菜大棚温湿度控制系统的设计姓名*******专业电子科学与技术学号********指导教师**********电气工程学院二○一四年五月毕业设计（论文）任务书题目蔬菜大棚温湿度控制系统的设计专业电子科学与技术学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等一．主要内容：1.检测，选择温度和湿度环境参数进行监控。
2.硬件系统设计（1）温湿度采样系统；（2）单片机控制系统；（3）显示系统；（4）报警控制系统。
3. 软件系统设计（1）单片机系统初始化；（2）对传感器采集的数据信息进行分析，通过单片机控制温度和湿度；（3）显示模块以及报警控制模块。
二．基本要求：1 查阅相关书籍、资料，确定合理的方案。
2 详细叙述工作原理，以及各功能模块。
3 采用温湿度传感器测量大棚内温度以及湿度。
4 显示模块显示测量的温度和湿度数值。
三．主要参考资料：[1] 谭浩强．单片机课程设计[M].北京：清华大学出版社，1989[2] 张毅刚．单片机原理及接口技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990[3] 郭天祥．新概念51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2009完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：填表日期：毕业设计（论文）开题报告课题名称蔬菜大棚温湿度控制系统的设计课题来源教师拟定课题类型BY 指导教师学生姓名学号专业电子科学与技术开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）一、调研资料的准备1、了解选题背景：蔬菜的生长对于温湿度具有一定的要求，因此需要对环境的温度和湿度进行监测和控制。
随着科学技术的发展，也要求利用现代化仪器，更方便的测试蔬菜大棚内的温湿度以及控制系统，从而进一步提高蔬菜产量和数量。
课程设计主要任务基于AT89S52单片机的温度测量控制系统，数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接，实现温度测量控制，主要性能为：（1）通过该系统实现对大棚温度的采集和显示；（2）对大棚所需适宜温度进行设定；（3）当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温，当温度低于设定值时利用热风机进行升温控制；（4）通过显示装置实时监测大棚内温度变化，便于记录和研究；系统的设计指标（1）温度控制范围：0℃~+50℃；（2）温度测量精度：±2℃；（3）显示分辨率：0.1℃；（4）工作电压：220V/50Hz ±10％目录第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8第一章序言随着人口的增长，农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要，大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。
塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件，创造人工的气象环境，消除温度对农作物生长的限制，使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。
随着大棚技术的普及，对大棚温度的控制成为了一个重要课题。
早期的温度控制是简单的通过温度计测量，然后进行升温或降温的处理，进行的是人工测量，耗费大量的人力物力，温度控制成为一项复杂的程序。
大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主，种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备，经济成本很高，因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。
目前现代化的温度控制已经发展的很完备了，通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。
近年来电子技术和信息技术的飞速发展，温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法，结合温室作物种植的特点，不断创新，逐步完善，从而使温室种植业实现真正意义上的现代化，产业化。
温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用，后来各发展中国家也都纷纷引进，开发出适合自己的系统。
温室大棚温度测量系统设计摘要温度控制是蔬菜大棚最重要的一个管理因素，温度过高或过低，都会影响蔬菜的生长。
传统的温度控制是用温度计来测量，并根据此温度人工来调节其温度。
但仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。
为此，现代的蔬菜大棚管理中通常需要温度自动控制系统，以简单方便、快速的的控制大棚内的温度。
本设计以STC89C52RC单片机为控制中心，用DS18B20为温度检测传感器，NRF905无线射频芯片为传述单元并用LCD1602显示。
由温度测量控制电路、键盘、显示电路、报警电路等组成，实现对大棚环境温度测量与控制，用户可通过键盘设置需要报警的上下限值。
文中从硬件和软件两方面介绍了温度控制系统，对硬件原理图和程序流程图进行了系统的描述。
并用Keil作为软件调试界面，PROTEUS 作为硬件仿真界面，实现了系统的总体调试，结果表明该系统能实现温度的自动测量和自动控制功能，可将棚内的温度始终控制在适合蔬菜生长的温度范围内。
关键词: STC89C52RC，温度传感器，NRF905，LCD1602ABSTRACTFor the vegetable greenhouse, the most important management factor is the temperature control. If the temperature is too high or too low, the vegetables will be killed or stopped growing.Traditional temperature control is suspended a thermometer in greenhouse internal, the workers can regulate the temperature inside the greenhouse based on the temperature value. Now, the modern management of vegetable greenhouses usually uses automatic temperature to control system.The design use the STC89C52RC microcontroller as the control center, within DS18B20 for temperature detection element, including the temperature control circuit, keyboard, display circuit, alarm circuit, achieving the greenhouse environment, temperature measurement and control, the user can set the desired alarm through the keyboard. And using Keil as a software debugging interface, PROTEUS as hardware emulation and debugging interface to achieve the overall system debugging, the results show that the system can realize automatic temperature measurement and automatic control, So can always control the temperature of greenhouse for vegetable growth’s temperature range.KEY WORDS：STC89C52RC， temperature sensor，NRF905，LCD16021 绪论1.1背景及意义蔬菜的生长与温度息息相关，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度控制。
毕业设计（论文）题目：蔬菜大棚温度控制系统设计摘要蔬菜大棚温度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS373、A/D转换器0809、、温度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温度的检测与控制，从而有效提高蔬菜的产量。
文中提出了具体设计方案，讨论了蔬菜大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理，进行了可行性论证。
给出了电路图和程序流程图并附有源程序。
由于利用了单片机及数字控制系统的优点，系统的各方面性能得到了显著的提高。
关键词：温度传感器快速检测 A/D转换器 LED显示器报警电路固态继电器；目录摘要 ....................................................................................................................................................................... I I 目录 (III)1 概述 (1)2 蔬菜大棚的系统设计 (2)2.1 控制系统整体结构 (2)2.2 系统的工作原理 (2)3.蔬菜大棚系统的硬件设计 (3)3.1 系统主控制器部分设计 (3)3.1.1 AT89C51的工作原理 (3)3.1.2 AT89C51的复位电路 (4)3.1.3 AT89C51的引脚功能 (4)3.2 数据存储器的扩展 (7)3.3 LED显示器 (10)3.4 A/D转换接口 (11)3.4.1 A/D转换器的基本工作原理及器件简介 (11)3.4.2 ADC0809与AT89C51单片机的接口设计 (13)3.5 单总线数字温度传感器DS1820 (15)3.5.1DS1820 的主要特性 (15)3.5.2DS1820的工作原理 (15)4 系统的软件设计 (16)4.1 设计方法 (16)4.2 主程序的分析与说明 (16)5 系统实验应用 (17)5.1实验蔬菜大棚简介 (17)5.1.1实验大棚结构特点 (17)5.1.2实验大棚内温度特点 (17)5.2温度传感器测试实验 (18)5.3显示及报警实验 (19)结论 (20)参考文献 (22)1 概述想要长出好的蔬菜，蔬菜大棚的温度控制是非常重要的，温室环境测控，即根据植物生长发育的需要，自动调节温室内环境条件的总称。
大棚蔬菜温度测控系统的电路设计摘要目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关及A/D转换器等组成的传输系统。
此温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸过程繁琐复杂，成本也高。
同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，并且测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。
在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。
本文的主要设计思想是构建温室计算机分布式自动控制系统，由一台PC机与以单片机为核心的控制装置组成，采用总线式RS-485通信网络进行数据传输，通过读取实时和PC机中的历史存储的环境参数值来监测温室的运行情况。
本文提出一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案。
主要研究的内容概括如下：1.研究影响温室环境的温度参数及分析其调节控制方法。
2.针对当今农业温室的研究热点-智能化温室控制系统进行研究，运用传感器技术、通讯技术、自动检测技术和微型计算机技术，研究了一套能实现对温室温度实时监测与控制的计算机分布式测控系统。
3.详细描述了分布式的蔬菜大棚温度控制系统结构。
该系统由上位机和下位机系统组成。
上位机由RS485接口与下位机进行通讯。
下位机是温室温度采集系统，它以AT89S51单片机为核心，完成控制功能，并可独立工作。
4.完成了RS-485接口的方案设计，可以方便地进行远距离多节点通讯，实现多点的温度测控。
5.用户可以根据需要设置参数，通过系统的自动调节作用使温室温度处于适宜作物生长的最佳值，当环境参数超限时，可以发出声光报警。
6.对所取得的成果进行了总结，并对未来工作进行了展望。
关键词：温室；单片机；温度传感器；温度控制；AT89S51；RS-485Temperature Control Systems of Greenhouse Based on theMCUABSTRACTCurrently, the temperature control system of greenhouse is mostly using a transfers system which consists of analog temperature sensors, multiplexing analog switches and A/D conversion units. This kind of temperature collection system needs a lot of cables which is laid to make the signal of the sensor be sent to the collection card in the greenhouse, and the work of fixing and take-down is miscellaneous, and the cost is high. What's more, the analog signal transferring in the system which is easily interfered and alleged, and the measure error is bigger, this is hard for the controller to make a decision in time according to the change of temperature. So under this circumstance, it is necessary to employ a real time and precise temperature control system which can deal with temperature information of many nods.The main idea in this paper is to design a computer distributed auto-control greenhouse system. The system is made up of one PC and a control device which treat MCU as the core, and the data is transmitted by RS-485 bus communicat network. The local operation status in greenhouse can be obtained by monitoring environment parameters and these information be stored in PC. This paper gives a greenhouse temperature control project which is based upon the SCM and digital monobus technology. The main content of this paper are as follows：1. Studied the important temperature parameter in greenhouse, and analyzed the methods of regulatory control.2. Through studying the auto control system of intelligent greenhouse, a distributed control system can achieve realize real-time monitoring and control of greenhouse temperature is obtained from using sensor, communication and auto-measure technologies.3. The paper describes the structure of the distributed control system, which consests host computer and lower computer. The host computer utilizes RS-485 to communicate with the lower computer. The lower computers that administer the data acquisition system using the AT89S51 Microcontrollers can operate separately.4. The design of RS-485 interface we proposed can communicate among several net nods in distant range and implement temperature measurement and control of multi-point.5. The users can set parameter base on the need of plants, by auto controlling of the system, temperature parameters of greenhouse can be in the best，and the greenhouse can provide plants a good growth environment. When parameters overrun the deadline, the system can make sound-light alarm.6. The achievements of this paper are summed up, and the future work is prospected.Key words：Greenhouse；Microcontroller；Temperature Sensor；Temperature Control；AT89S51；RS-485目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的意义 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 本文主要研究内容 (5)第二章控制系统的总体设计 (7)2.1 控制系统设计目标 (7)2.2 控制系统整体结构 (8)2.2.1控制系统整体构成 (8)2.2.2系统工作原理 (9)2.2.3系统主要技术指标 (11)2.3 硬件设备的选择 (11)2.3.1单片机的选择 (11)2.3.2温度传感器的选择 (15)2.3.3 RS-485通信设计 (18)第三章多路温度测控系统电路设计 (22)3.1 测控系统总电路 (22)3.2 数字量输入电路 (22)3.2.1 DS18B20的测温原理 (22)3.2.2温度传感器供电方式 (24)3.2.3 DS18B20与单片机的硬件接口设计 (25)3.3 输出控制控温设备电路 (26)3.3.1开关量输出电路 (26)3.3.2光电耦合器驱动固态继电器电路 (26)3.3.3声光报警电路 (27)3.4 硬件看门狗电路 (28)3.4.1单片机复位电路 (28)3.4.2 MAX813L芯片组成及特点 (28)3.5 键盘接口电路 (29)3.5.1矩阵式键盘的结构 (29)3.5.2按键的识别 (29)3.6 TC1602液晶模块与AT89S51接口 (30)3.6.1 TC1602液晶模块 (30)3.6.2 TC1602液晶模块与AT89S51接口 (30)第四章总结与展望 (32)4.1 设计总结 (32)4.2 不足与展望 (32)参考文献 (33)致谢 ··············································································································错误！未定义书签。
