自制单片机鸡雏恒温孵化器毕业设计论文

单片机孵化控制系统设计
随着科学技术的发展，单片机的使用越来越普遍，也得到了更广泛的应用，特别是在食品加工、农业和医药等行业的开发中，单片机的控制系统在风轻雨湿的孵化环境下起到了至关重要的作用。

单片机孵化控制系统的主要组成部分包括：一个微控制器，一个传感器（如温度传感器），一个扩展电路（如定时器），一个输出设备，可以控制风机、恒温箱、照明灯等设备，以及一个外壳。

首先，在进行控制系统的设计之前，需要确定孵化系统需要的功能，以及孵化的环境要求，这是最重要的部分。

其次，根据所需功能和环境要求，确定传感器，扩展电路，控制设备，显示设备和外壳等组件，并计算所需功能组件的数量，它们组成了单片机孵化控制系统的基本构成。

最后，安装好组件后，就可以利用一定的软件工具进行系统调试和程序设计，以实现对孵化环境的实时控制和电脑控制，通过这种方式可以确保孵化环境的稳定性和可靠性，从而达到实现孵化的目的。

因此，单片机孵化控制系统的设计是一个复杂的过程，需要综合设计，技术分析和程序开发等技术支持，以确保孵化受到良好的控制，确保最佳效果。

毕业设计(论文）题目基于单片机的恒温调控及proteus仿真摘要温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。

在许多场合,及时准确获得目标的温度是十分重要的，近年来，温度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。

单片机具有体积小控制精度高的且价格低等诸多特点，将单片机与温度传感器相结合，构成的温度控制电路具有良好的测温温控功能。

8952单片机的温度控制系统由AT89C52单片机、七段温度显示数码管、温度传感器DS18B20、工作状态LED灯等模块组成。

恒温系统除有温度检测功能外,还具有温度报警与外部控制功能，调节温度手动设置、可数显各项系统参数、上限温度报警等相关功能。

理论证明该系统能够简单、经济，有效地提高系统的工作效率。

本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统温度控制的总体设计,包括实时温度的采集系统应拥有的各项功能，二是进行外部电路设计、显示电路等的设计和基本功能要求。

三是进行软件系统的设计，对于本系统,本人采用单片机汇编语言编写，总体上完成了相应要求。

关键词:温度控制，温度检测，AT89C52,温度显示，上限报警AbstractTraffic control system is a modern society with logistics，travel etc of traffic development a unique set of public management system。

To ensure the effective safety traffic，except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve。

Based on analysis of traffic control, based on real—time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control，real—time monitoring，sensor adjust vehicles time algorithm and single—chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.The 8051 microcontroller control system consists of the traffic lights display，8051 monolithic integrated circuits，and LED the countdown，traffic violation detection, emergency adjustment, manual mode, time as modules。

摘要孵化设备是仿生学的一种应用，模拟自然界的孵化环境，提供胚胎发育适宜的条件，用于家禽种蛋的孵化。

当前孵化设备的不足之处在于:控温与控湿精度不高;以单机孵化设备为主，导致孵化管理效率不高;孵化设备价格普遍较高。

本文立足于这些不足，设计了多孵化箱温湿度测控系统。

介绍了国内外孵化设备的现状及发展方向，并提出利用串行通讯口设计低成本多孵化箱测控系统的研究思路。

介绍了孵化原理和条件方面的内容，并参考孵化行业的技术标准确定了本系统的设计指标。

然后进行了以单片机为核心的硬件电路设计:1.为了测温的准确性和成本控制，采用数字式单总线温度传感器DS18B20，在孵化箱内设置多个测温点;利用HS1101搭建频率电路检测孵化箱内的湿度。

2.设计了现场数据实时显示电路，16位数码管实时显示孵化箱内现场状态:设定温度，当前温度，设定湿度，当前湿度，加热状态，加湿状态，翻蛋状态等。

3.以光电耦合器TLP521和功率驱动芯片ULN2803AG以及继电器设计了输出控制部分电路。

该电路运行稳定，对单片机主电路无干扰。

设计了温湿度模糊控制算法。

将孵化箱分解为三个独立的子系统:温度控制子系统，湿度控制子系统和风门控制子系统。

温度是孵化的第一也是最重要的条件。

选择温度一风门联控为主，湿度一风门联控为辅的模糊控制算法。

编制了单片机驱动硬件的C语言程序和上位机管理软件。

设计了孵化模拟箱并进行了系统试验验证。

实验结果表明，本系统能实现温度误差0.1℃，湿度误差15%RH以内的孵化控制，可以用一台上位PC机实现多个孵化箱的集散控制。

该系统成本低廉，适合中等孵化场的孵化控制需要。

关键词:孵化箱，单片机，上位机，温湿度，模糊控制ABSTRACTAlong with the rapid development of electronic, computer and control technology,Agricultural automation has developed to a new stage. Hatch measuring and control system is one of the applications of the bionies.It imitates the natural hatching environment and provides the fitting condition of the embryo upgrowth. This article based on this deficiency and designed measuring and controlling system for temperature and humidity in mufti incubators based on MCU. The current situation and development direction of hatching systems inside and outside the country were described. Introduced the hatching principle designed technical standard of the system referred to the hatching profession carried out the hardware circuit design.1. For the accuracy of temperature measurement and the cost control, use digital single data line temperature sensor DS18B20, establishes many temperature measurement spots; Using HS1101 to build frequency electric circuit to examine humidity.2. Designed real time data display electric circuit to display incubator condition: Thehypothesis temperature, the current temperature, the hypothesis humidity, the current，humidity, the heating condition, wet-adding condition, egg-turning condition.3. Designed the output control circuits by electro-optical coupler TLP521 and power actuation chip ULN2803AG as well as the solid state relay. This electric circuit movement is stable, and has no disturbance to the monolithic integrated circuit main circuit. Designed temperature and humidity fuzzy control algorithm. The incubator is separated into three subsystems: temperature control subsystem, humidity control subsystem and wind control subsystem. Temperature is the most important condition of hatching. Choose temperature-wind couplets primarily, and humidity-wind couplets auxiliary fuzzy control algorithm.Designed program of MCU and the superior management software. Designed the hatching simulation box and carried on the system test experiment. It is proved that this system can measure and control temperature within the error of 0.1 ℃, can measure and control humidity within the error of 110%RH. It can distributedly control mufti- incubators. The system cost is inexpensive, and it is suitable for the medium hatching factory.Key words: Incubator, micro control union, temperature, humidity, fuzzy control目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)第二章孵化条件及设计目标 (5)2.1孵化条件及设计目标 (5)第三章系统总体设计方案 (9)3.1总体方案 (9)3.2单片机选择 (10)3.3传感器信号检测电路设计 (11)3.3.1温度信号的采集 (11)3.3.2湿度信号的采集 (15)3.4键盘与显示电路设计 (19)3.5输出控制电路设计 (22)3.5.1加热控制 (22)3.5.2加湿、风门与翻蛋控制 (23)3.6串行通信接口电路设计 (24)3.7本章小结 (25)第4章模糊控制算法设计 (26)4.1模糊控制 (26)4.1.1模糊控制的基本原理 (26)4.1.2模糊控制系统的组成 (27)4.2模糊控制器的设计 (32)4.2.1模糊化和量化因子的选择 (32)4.2.2隶属函数的确定 (34)4.2.3模糊规则的建立 (37)4.2.4模糊控制查询表的建立 (39)第五章软件系统设计 (43)5.1单片机程序设计 (43)5.1.1单片机主程序 (43)5.1.2数据采集程序模块 (45)5.1.3模糊控制程序模块 (49)5.1.4中断服务子程序 (52)5.1.5通信程序模块 (52)5.2 PC机控制与管理软件设计 (54)5.2.1主界面 (54)5.2.2串口设置界面 (55)5.2.4参数设置窗口 (57)5.2.5控制输出窗口 (58)5.3本章小结 (59)第六章系统实验分析 (60)6.1概述 (60)6.2温湿度检测和控制实验 (60)6.2.1检测与控制精度 (60)6.2.2系统响应速度实验 (63)6.3通信实验 (64)6.4本章小结 (64)第七章结论与讨论 (65)7.1结论 (65)7.2讨论 (66)参考文献 (67)附录系统硬件图 (77)第一章绪论1.1 课题背景研究意义随着生活水平的提高，人们对物质生活的要求越来越高，尤其是日用饮食，与前几十年相比，有了明显的改善。

第一章课程设计目的与要求1.1 课程设计目的“单片机与接口技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。

因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复杂功能的小型单片机系统，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。

能够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。

培养独立思考、独立收集资料、独立设计规定功能的单片机系统的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。

1.2 课程设计的实验环境利用windows操作系统及应用软件进行绘图和编程。

1.3 课程设计的预备知识熟悉单片机与接口技术课程的相关知识及电子线路CAD工具软件。

1.4 课程设计要求按课程设计指导书提供的课题，根据第二章给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容：1、对设计课题进行简要阐述，并说明设计任务及具体要求。

2、论述系统设计方案，并画出总体电路结构图及功能分割图。

3、能够较熟练地应用电子线路CAD工具完成单片机系统的硬件设计任务。

4、各功能模块设计说明、设计实现过程及源程序。

5、能够较熟练地应用一种编辑软件编写程序，掌握单片机系统软件设计的基本方法6、课程设计报告应内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。

7、课程设计总结8、字数4000左右，有系统电气原理图。

第二章课程设计内容第3章课程设计的考核3.1 课程设计的考核要求课程设计采用五级(优、良、中、及格、不及格)评分制。

最后成绩依据课程设计论文及平时成绩决定，其中平时考核成绩占20%。

3.2 课程性质与学分单片机与接口技术课程设计的课程性质：考查学分：2分第四章设计4.1设计思路本设计采用89C-51单片机系统来实现孵化场温度的自动控制。

单片机软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。

单片机系统可用数码管显示现场温度，孵化场温度的上下限能用键盘设定，并可实现报警、控制等多种功能。

毕业设计论文题目单片机控制的恒温箱的设计毕业设计（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：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度信号的控制水平。

能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。

与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。

本设计论述了一种以AT89S52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。

该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。

系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。

硬件电路主要包括AT89S52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LED数码管显示电路等。

系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LED显示程序以及数据存储程序等。

关键词：AT89S52单片机 DS18B20 显示电路AbstractAlong with the computer measurement and control technology is developed rapidly and widely used, microcontroller as the core temperature acquisition and control system development and application has greatly improved the production life of the temperature signal to the control level. Able to work independently of the temperature detection and display system for use in many areas. The traditional temperature measurement using thermistor as a temperature sensitive element. The thermistor is low in cost, but the subsequent signal processing circuit, and relatively poor reliability, measurement accuracy is low, also have certain error detection system. Compared with the traditional thermometer, the digital thermometer with reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range etc..This design presents a AT89S52 microcontroller as the main control unit, takingDS18B20as the temperature sensor temperature control system. The control system can real time storage temperature related data and recording the current time. The system design of the hardware circuit and the related applications. The hardware circuit including AT89S52MCU minimum system, a temperature measurement circuit, clock circuit, the LED digital tube display circuit. System program, including the main program, theread-out temperature subroutine, the calculated temperature subroutine, key processing program, LED display program and data storage program.Key words:AT89S52 microcontroller DS18B20 display circuit目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 恒温箱控制器系统组成及工作原理 (2)恒温箱系统的组成 (2)恒温箱系统的工作原理 (2)2 芯片介绍 (4)AT89S52单片机介绍 (4)AT89S52单片机简介 (4)AT89S52单片机时序 (4)AT89S52单片机引脚介绍 (5)温度传感器DS18B20介绍 (7)温度传感器DS18B20简介 (7)温度传感器DS18B20的主要性能特点 (8)DS18B20的引脚及功能介绍 (8)七段LED数码管介绍 (9)3 硬件电路设计 (10)硬件电路框图 (10)硬件电路图 (10)系统硬件电路图 (10)DS18B20温度传感器电路 (11)加热模块电路 (11)4 系统软件设计 (12)系统程序流程 (12)读温度子程序 (12)读温度流程图 (12)读温度子程序 (13)计算温度度子程序 (14)计算温度流程图 (14)计算温度子程序 (15)按键处理子程序 (16)按键程序流程图 (16)按键子程序 (17)5 系统软件调试 (21)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)绪论二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。

机电信息工程基于单片机的孵化环境控制系统的设计王淑娇师倩（山东协和学院，山东济南，250000）摘要：本设计以AT89C51单片机作为主控芯片,通过键盘按键设置好适宜的温湿度范围，通过温湿度传感器SHT10检测周围环境温湿度，并通过1602液晶显示器同步实时显示温湿度数值，一旦测得数值超过预设温湿度的范围，报警信号灯闪烁并通过蜂鸣器报警，由AT89C51单片机启动相应的温湿度调节机构工作。

关键词：单片机；温湿度传感器；孵化率1系统设计1.1主要影响因素1.1.1温度因素温度因素是孵化最重要的条件，高温或者低温都会对发育造成不利影响。

高温生长迅速，孵化周期，死加。

低温基金项目：项目名称：基于单片机的孵化环境控制系统设计，项目编号:S201913324050%课题来源：山东省高等学校国家级大学生创新创业训练计划项目。

作者简介：王淑娇（1979-），女，研究方向：信号与信息处理%多数死于壳内，死亡率增加。

经过多方面的研究和专的，提岀了鸡胚胎的孵化温，如表1所示：表1鸡的孵化温度方案胚龄（d）孵化器温度（°C）最高温最低温1〜63853807〜1238137.913〜1838037.919〜2137.837.5112度因湿度是仅次于温度的重要条件，在禽蛋孵化过程中，蒸发过快或者过慢都会影响发育。

湿度过低导致蛋内水发加，用壳膜粘连岀壳困难，孵化。

湿度过高会导致蛋内水分蒸发降发，岀壳周期延长，孵化。

孵化过程中相对 应不60%，控制在65%〜70%最佳。

误差情况确定;切岀长度为1/3'（3〜8）,本课题所涉及的16个小相等，均为*20的孔,所以计算的钻头的切岀长度为13mm。

3设计虑到 的结构特点和定位方式，可设计岀2种符合要求的夹紧点。

方案/夹紧点设置工部大平面的上表面。

0,夹紧点设置于工件顶部）60外圆柱面上。

图3工作进给图4示意图方案I夹紧点距离加工点距离较远，且不处于支何中心，削加工削力对工件的翻转力矩较大，易岀现工件振动、位移乃至偏转等现象。

本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的鸡舍温度监控系统的设计与实现姓名:学号:专业: 计算机科学与技术院系: 信息工程学院指导老师:职称学位: 讲师/硕士完成时间: 2015年5月教务处制安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。

毕业论文（设计）作者签名：日期：基于单片机的鸡舍温度监控系统的设计与实现摘要鸡舍的温、湿度对于鸡的生长及产蛋量、蛋的大小、蛋壳的厚度都有影响。

精准检测鸡舍温、湿度对于养殖户来说非常重要。

传统的温、湿度检测是使用湿度纸、温度表等器件进行温、湿度测量,对于温、湿度不达标的鸡舍，通过人为通风、去湿及降温等工作。

这种人工检测温、湿度方法费时费力、效率低且测量的温、湿度误差大。

本文叙述了基于STC89c52单片机为核心芯片、DHT11温、湿度传感器、LCD12864液晶显示屏、蜂鸣器、继电器等器件实现温、湿度智能调控系统。

该系统利用DHT11温、湿度传感器获取鸡舍温、湿度值，通过与单片机连接的引脚，将温、湿度数据传送至单片机，再通过单片机处理温、湿度数据，通过单片机发送相应的指令给驱动电路及报警电路，通过单片机发送相应的指令与数据给LCD12864，通过LCD12864显示系统的工作状态及当前温、湿度值。

为了实现该系统的扩展性，温、湿度智能监控系统添加人机交互功能，通过按键实现温、湿度正常范围值的设置。

这样该系统可以扩展到需要维持温、湿度在一定范围内的环境中。

本系统的实现能够有效的提高鸡舍温、湿度检测的精准性，对于温、湿度异常能够及时处理，节省人力且能够给鸡提供一个舒适的生长环境，提高了鸡的产蛋率，间接的提高了养殖户的经济收入。

重庆理工大学嵌入式接口技术综合设计题目：AT89S52智能孵化控制器设计分析二级学院计算机科学与工程专业计算机科学与技术班级37-3学生姓名许鸿兴教师时间成绩目录摘要 (1)关键词： (1)1. 绪论 (1)2. 系统总体设计 (1)3. 智能孵化器接口设计 (2)3.1 CPU最小系统设计 (2)3.2 温度传感器及A/D接口设计 (3)3.3 串行E2PROM接口设计 (3)3.4 显示及键盘接口设计 (4)3.5 加热及风机驱动电路设计 (5)4. 程序设计及实现 (5)4.1温度传感器及A/D程序流程图 (5)4.2串行E2PROM程序流程图 (7)4.4显示及键盘接口程序流程图 (8)4.5加热及风机控制程序流程图 (8)5. 总结及展望 (10)参考文献 (10)摘要关键词：单片机、温度传感器、恒温、显示、控制。

1. 绪论随着电子技术的发展，使用单片机对光、电、声波、温度等的控制已成为工业生产与自动化控制中最常见的工艺。

使用单片机对温度进行检测，显示，存储并进行实时控制，在工业生产中已得到广泛应用。

本设计的内容为恒温控制鸡蛋孵化系统，使用温度传感器检测温度，使用LCD对温度进行实时显示，使用电热丝以及风机对温度进行控制，使用串行E2PROM接口，用于存储温度设定及时间设定。

2. 系统总体设计总体设计思路流程图系统结构框图3. 智能孵化器接口设计3.1CPU最小系统设计CPU最小系统包括AT89S52单片机、可编程I/O接口、晶振电路、按键复位电路。

其中晶振采用11.0592MHz的晶振。

起振电容一般采用15~33uF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好，本设计中采用30pF。

CPU最小系统图单片机在开机时都需要复位，以便中央处理CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。

基于物联网的智能孵化设备设计摘要：禽类的孵育是一个非常复杂的阶段，其孵化率的高低与环境的湿度有关。

为了克服传统孵化设备的低效率问题，本文设计了一种以互联网为基础的智能化孵化系统。

本装置以STM32L型为核心，集温度、湿度检测和调控为一体；利用网络技术实现与PC端的即时通信并将有关的信息进行上载，采用PWM技术对温度进行准确控制。

本装置响应迅速，经济性好，在实际应用中有很好的应用前景。

关键词：禽蛋孵化；温湿度检测；物联网；单片机引言与天然孵化方法比较，智能孵化的孵化效率高、孵化速度高、一次孵化多枚禽卵等优势明显。

也正因如此，在畜禽养殖和运营中，人工孵化器起着举足轻重的作用。

在孵化过程中，温度、湿度都有很大的限制，蛋的孵化需要温度、湿度、翻蛋等，温度是孵化的关键，温度的微小波动就能决定蛋的成活率。

该孵化器的关键是能够准确地检测和调节环境的温度和湿度，并通过网络技术将温室内部的温、湿数据实时传输到PC机上，方便员工随时查阅，实现对温室内部的集中监测。

一、总体方案设计温度与湿度的控制。

随着温度和湿度的增加，其运行费用也随之增加。

所以，在进行系统的设计时应注意到费用和精确性的相互影响。

在保证系统准确率的情况下，选取最经济有效的解决方法。

采用STM32L051为核心，采用32位Cortex-M4核心，具有低功耗、低成本等特点，在气体传感器、水表、工业传感器、医疗保健、运动器材和遥控装置等方面具有广阔的应用前景。

本系统的主要功能是：(1）测定体温；(2）当气温降低时，辅助加热的作用被打开；(3）测定湿度；(4）在不符合要求的情况下，进行增湿或除湿的控制；(5）超限时温度、湿度警报和防护；(6）向计算机上载温度和湿度有关的资料。

二、相关硬件设计（一）温度测量电路设计根据禽类在孵蛋时的温度条件，最适宜的温度是37~39.5。

在孵蛋时，控制器必须准确地检测到孵化室的水温，并在超过某一特定的温度时，开始加热或打开排气风机来调节室内的水温。

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单 片机 孵 化 控 制 系统 设 计
赵 欣
（ 山师 范 学院 物理 系 ， 北 唐 山 ０ ３ ０ ） 唐 河 ６ ００
摘 要 ： 通过 实时检测孵化系统温度 、 湿度 、 光照度 和 Ｃ 浓度 ， Ｏ 与预设的参数指标进行 比较 ， 如果超 出范 围， 自动打开控制 系统 ， 制加 热器 、 控 降温 泵 、 电灯 、 风机 、 等进行操作并控制 转蛋时间 ， 家禽孵 化实现 自 使 动控制 。系统采用 ＰＤ控制算法 ， 控制更加准确 和平 稳。 Ｉ 使 关键词 ： 孵化控制 系统 ； 控系统 ；Ｉ 测 ＰＤ控制算法 ； 传感 器
家禽 孵 化 是 一 个 复 杂 的生 物 学 过 程 ， 中孵 其 化 温度是 孵 化 过 程 的首 要 条 件 ， 有 在 适 宜 的温 只

贵州大学本科毕业设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下独立进行研究所完成。

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设计作者签名：日期：目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1设计意义 (2)1.2方案设计与论证 (2)1.3 系统的工作原理 (4)第二章AT89C51单片机最小系统设计 (5)2.1 单片机AT89C51简介 (5)2.2 时钟振荡电路 (8)2.3 复位电路 (8)第三章温度和温度采集电路 (10)3.1 温度传感器电路 (10)3.2 放大器 (15)3.3 A/D转换器的相关知识 (11)3.4 湿度传感器 (22)第四章温度控制电路 (25)4.1 报警电路 (25)4.2 加热电路 (25)4.3 降温电路 (25)第五章掉电保护 (27)5.1 掉电保护电路 (27)第六章显示电路设计 (29)6.1 液晶模块简介 (29)6.2 显示电路 (30)第七章键盘模块 (32)7.1 键盘简介 (32)7.2 按键抖动 (32)7.3 消除抖动 (32)7.4 独立式按键 (33)7.5 矩阵式键盘 (33)第八章系统软件设计 (35)8.1 系统软件功能 (34)8.2主程序 (34)8.3 A/D转换子程序 (35)8.4 温度转换子程序 (35)8.5 T0中断子程序 (37)总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录一程序流程图 (41)附录二程序软件 (43)第 1 页贵州大学本科毕业论文（设计）家禽禽蛋电孵化机—温度测量摘要本次设计课题是家禽禽蛋电孵化机—温度测量，就是在孵化过程中对温度进行精确的测量，设计的内容主要运用了大学四年来所学的知识，比如：模电、数电、C语言、汇编语言、单片机以及DSP等，是一次对我们所学知识的检验，也是一次锻炼我们把书本知识运用到实际生活的好机会，强化实践能力的重要过程。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着科学技术的进步和人民生活水平的提高水平，恒温箱的发展要求提高。

生产方面需要结构简单，生活方面要满足要求和操作简单。

现在，在实验室的环境温度要求提高精度，医用疫苗的恒温，和奶瓶恒温也需要通过温度控制。

这里用控制恒温箱举例，提供它的设计思路和计划，也可以进行仿真模拟。

通过硬件的运行，得出本设计的实验效果很好。

它有很多的优点，操作简单，小型化便于携带，设计的成本低等等。

设计中的温度传感器采用的是DS18B20。

它结构简单，模数转换是在内部集成，使测温方面简单高效。

设计中采用的51单片机功能多，控制简单并且易于负载，所以将80C51单片机的硬件电路设计为温度控制的核心部分。

此外，其中的温度控制部分分为加热和降温2个部分，利用程序设计控制单片机使温度在一定范围内变化。

本设计的成果可以运用于小型的控制系统中，成本低，而且能够实现控制的自动，实现自我调节。

关键字：温度传感器80C51单片机恒温箱AbstractWith the advancement of science and technology and people's living standards improve the level required to improve development incubator. Production requires a simple structure, aspects of life to meet the requirements and simple operation. Now, in the laboratory ambient temperature for greater precision, thermostatic medical vaccines and bottles also need constant temperature control. Here with control thermostat, for example, offers its design ideas and programs can also be simulated.Run by hardware, the design of the experimental results obtained very good. It has many advantages, simple operation, small size and portability, low cost, design and so on. Design temperature sensor uses DS18B20. It is simple, analog to digital conversion is integrated, so that temperature aspects of simple and efficient. 51 single-chip design used in multi-functional, simple control and easy to load, so the 80C51 microcontroller hardware circuit design as the core part of the temperature control. In addition, where the temperature control part is divided into two parts of heating and cooling, the use of single-chip programming control the temperature within a certain range. The outcome of this design can be applied to small-scale control systems, low cost, and can realize automatic control, to achieve self-regulation.Key words：The Temperature Sensor 80C51 Incubator目录摘要 ................................................................ I Abstract............................................................................................................................. II 1概论.. (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本文主要工作 (2)2恒温硬件控制设计 (3)2.1主控制系统 (3)2.2温度传感器选择 (4)2.2.1温测元件介绍及比较选择 (4)2.2.2DS18B20数字式温度传感器 (5)2.3键盘设置电路 (7)2.4数码管显示 (7)2.5蜂鸣器和LED灯 (8)2.6硬件部分总结 (9)3控制系统 (11)3.1系统的主程序设计 (11)3.2功能实现模块设计 (12)3.2.1温度传感器DS18B20设计 (12)3.2.2中断控制设计 (14)3.2.3键盘控制设计 (15)3.2.4PID控制程序设计 (16)3.2.5总的程序流程图及设计 (17)3.3 运算控制模块设计 (18)3.3.1 PID控制算法 (18)3.4软件部分总结 (19)4 软硬件调试 (20)4.1常见的硬件故障 (20)4.2联机调试 (20)4.3脱机调试 (22)4.4软件调试 (23)4.5误差分析 (24)5总结与展望 (25)5.1总结 (25)5.2展望 (25)致谢 (26)[参考文献] (27)附录： (28)附录1：原理图 (28)附录2：实物图 (29)附录3：部分源程序 (31)1概论1.1课题研究背景及意义因为科学技术水平和人民生活水准的提高，以及恒温箱在各种领域的应用改进，恒温箱的设计理念也提高一个档次。

摘要近年来单片机发展十分迅速，单片机的应用已经渗透到各个行业。

而温度的测量及控制变得越来越重要，温度的控制在各个领域都有积极的意义。

传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。

所以采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。

本设计是基于AT89C51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。

编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，进行显示屏显示，当加热到设定值后立刻报警。

本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C51作为主控芯片，LCD1602作为显示输出，并且其中包含了PID算法，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

关键词：单片机；恒温；控制；报警；PIDAbstractIn recent years, microcontroller is developed very rapid,microcontroller applications have penetrated into various industries.And the measurement and control of temperature becomes more and more important, the temperature control has a positive significance in various fields.The traditional method of temperature acquisition is not only time-consuming and laborious, but poor accuracy,the emergence of microcontroller makes the problem of data acquisition and processing temperature can get very good settlement.So using microcontroller to control temperature is not only easy to control, simple, flexibility and other characteristics, but also can greatly improve the temperature which was charged with technical indicators, which can greatly improve the quality of the product.Thermostatic control play a decisive role in the process of industrial production, temperature control directly affects the yield and quality of industrial production.This design is the constant temperature box control system based on AT89C51 microcontroller, the system is divided into two parts of hardware and software,the hardware includes:temperature sensor,display,control and alarm design;software includes:a display program design, programdesign and temperature alarm program design. Write a program combining hardware debugging,can realize the setting and adjusting the initial temperature, for display, alarm immediately when heated to the set value.The design from practical application selected small,relatively high accuracy digital temperature sensor DS18B20 as the temperature logger,AT89C51 microcontroller as the master chip, LCD1602 as display output,and also contains the PID algorithm,realize the real-time measurement of temperature and constant control.Keywords：microcontroller；thermostat；control；alarm；PID目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题意义 (1)1.3 课题内容 (2)1.4 恒温箱的发展与趋势 (2)1.5 本文结构安排 (3)第2章系统概述 (4)2.1 设计思路分析 (4)2.2 系统需求分析 (4)2.3 方案选择 (5)2.4 恒温箱的工作过程 (6)2.5 本章小结 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 硬件电路设计概述 (7)3.2 系统功能介绍 (8)3.3 时钟频率电路设计 (8)3.4 显示电路的设计 (9)3.5 开关键盘设计 (11)3.6 温度报警电路设计 (12)3.7 温度采集电路 (13)3.8 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1 软件任务分析 (20)4.2 程序流程图 (20)4.3 系统控制算法 (24)4.4 参数整定 (26)4.5 本章小结 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第1章绪论1.1 课题背景二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。