家禽孵化器溫度過(guò)程控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)_說(shuō)明

1、 . . . 學(xué)號(hào)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）家禽孵化器溫度過(guò)程控制系統(tǒng)教 學(xué) 系： 信息工程系 指導(dǎo)教師： 雷升印教授 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化1081 學(xué)生： 二一一 年 六 月35 / 40畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)學(xué)生專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化1081指導(dǎo)教師雷升印工作單位信息工程系設(shè)計(jì)(論文)題目: 家禽孵化器溫度過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）主要容：家禽工業(yè)化飼養(yǎng)需要不斷補(bǔ)充大量幼雛，只有通過(guò)自動(dòng)溫控孵化器才能滿足生產(chǎn)要求。對(duì)于一次能孵化1000只幼雛的家禽自動(dòng)孵化器，試設(shè)計(jì)它的溫度過(guò)程控制系統(tǒng)。完成系統(tǒng)proteus仿真設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試等工作。1） 設(shè)計(jì)孵化器溫度控制系統(tǒng)總體方框圖；2） 硬件選擇與設(shè)計(jì)；

2、3） 建立過(guò)程和控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；4） 用proteus工具計(jì)算仿真；5） 焊接、安裝和調(diào)試；6） 主要設(shè)備清單；7） 設(shè)計(jì)總結(jié)。要求完成的主要任務(wù)與其時(shí)間安排:第1-2周 布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，查閱文獻(xiàn)資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；第3-4周 完成開(kāi)題報(bào)告，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄；第5-6周 完成系統(tǒng)總體方框圖，硬件選擇與設(shè)計(jì)，完成對(duì)象與系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；第7-9周 完成系統(tǒng)計(jì)算仿真；第10-14周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)書(shū)；第15周 畢業(yè)答辯。必讀參考資料：1鄒伯敏. 自動(dòng)控制理論（第三版）.：機(jī)械工業(yè) ,2007.122夕松. 過(guò)程控制系統(tǒng). ：科學(xué), 2006.43文定等. 過(guò)程控制系統(tǒng)的MATLABfzh仿真.

3、：機(jī)械工業(yè)，2009.2.4戴焯.傳感器原理與應(yīng)用. ：理工大學(xué)，2010.7.指導(dǎo)教師簽名：雷升印 教研室主任簽名： 蓋章畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目孵化器溫度過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 目的與意義（含國(guó)外的研究現(xiàn)狀分析）：孵化設(shè)備是仿生學(xué)的一種應(yīng)用，模擬自然界的孵化環(huán)境，提供胚胎發(fā)育適宜的條件，用于家禽種蛋的孵化。本文介紹了孵化的相關(guān)知識(shí)、國(guó)外孵化設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展方向，并且介紹了孵化原理和條件方面的容，并參考孵化行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定了本系統(tǒng)有關(guān)溫度的設(shè)計(jì)指標(biāo)。該系統(tǒng)以閉環(huán)控制系統(tǒng)原理為指導(dǎo)方向，設(shè)計(jì)出一個(gè)小型孵化器。為了提高孵化機(jī)溫度控制精度并簡(jiǎn)化控制結(jié)構(gòu)，本系統(tǒng)選用DS18B20作為溫度傳感器，

4、它具有控制精度高的特點(diǎn)，使得孵化器溫度得到很好的控制。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，本系統(tǒng)采用了單片機(jī)AT89S52為核心的控制電路。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)除了常規(guī)設(shè)計(jì)外，還添加了報(bào)警提示功能和一些按鍵控制功能。該系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫(xiě)了整個(gè)溫度控制程序，它提高編制單片機(jī)應(yīng)用程序的效率，改善程序的可讀性和可移植性。通過(guò)測(cè)試表明，該控制系統(tǒng)具有工作性能穩(wěn)定可靠和控制效果好等特點(diǎn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以與測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年米，溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度控制一直是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這種

5、實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。2基本容和技術(shù)方案：基本容家禽工業(yè)化飼養(yǎng)需要不斷補(bǔ)充大量幼雛，只有通過(guò)自動(dòng)溫控孵化器才能滿足生產(chǎn)要求。對(duì)于一次能孵化1000只幼雛的家禽自動(dòng)孵化器，試設(shè)計(jì)它的溫度過(guò)程控制系統(tǒng)。完成系統(tǒng)protues仿真設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試等工作。技術(shù)方案根據(jù)課題的基本容要求，綜合考慮，給出變頻空調(diào)溫度過(guò)程控制系統(tǒng)方框圖，如圖1所示。溫度傳感器鍵盤(pán)風(fēng)扇加熱燈繼電器繼電器4位LED顯示單片機(jī)圖1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方框圖由圖1方框圖看出，溫度的控制電路的設(shè)計(jì)需要加入了常用的數(shù)碼管顯示與狀態(tài)燈顯示等常用電路，才能使得整個(gè)設(shè)計(jì)更加完整，更加靈活。本系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方框圖

6、由三部分組成：控制部分的主芯片采用單片機(jī)AT89C52；顯示部分采用4位LED數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描方式實(shí)現(xiàn)溫度顯示：溫度采集部分采用DS18820溫度傳感器本文所設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要由單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng)、顯示電路、環(huán)境溫度檢測(cè)電路、鍵盤(pán)輸入電路、聲光報(bào)警電路、繼電器控制的排風(fēng)與加熱控制電路、電源電路與其它輔助電路等組成。單片機(jī)AT89S52是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分的工作。3.進(jìn)度安排：第1-2周 布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，查閱文獻(xiàn)資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；第3-4周 完成開(kāi)題報(bào)告，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄；第5-6周 完成系統(tǒng)總體方框圖，硬件選擇與設(shè)計(jì)，完成對(duì)象與系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；第7-9

7、周 完成系統(tǒng)計(jì)算仿真；第10-14周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)書(shū)；第15周 畢業(yè)答辯。4.指導(dǎo)老師意見(jiàn)：指導(dǎo)老師簽名： 年 月 日 重 聲 明本人重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的容。對(duì)本論文所涉與的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。簽 名： 日 期家禽孵化器溫度過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)引言孵化設(shè)備應(yīng)用仿生學(xué)，模擬自然界的孵化環(huán)境，提供胚胎發(fā)育適宜的條件，用于家禽種蛋的孵化。本文介紹了孵化的相關(guān)知識(shí)、國(guó)外孵化設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展方向，并且介紹了孵化原理和條件方面的容，并參

8、考孵化行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定了本系統(tǒng)有關(guān)溫度的設(shè)計(jì)指標(biāo)。家禽孵化是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，合理地控制孵化溫度，不僅能提高出雛率，而且還可以提高雛禽質(zhì)量。溫度的控制在家禽孵化中起著至關(guān)重要的作用，研究孵化箱智能溫度控制系統(tǒng)具有重要意義。該智能控制系統(tǒng)主要由AT89S52單片機(jī)控制、DS18B20溫度傳感器、獨(dú)立鍵盤(pán)、LED數(shù)碼管和報(bào)警系統(tǒng)組成。通過(guò)單片機(jī)將檢測(cè)到的溫度信號(hào)與輸入的溫度上、下限進(jìn)行比較，判斷是否啟動(dòng)繼電器以開(kāi)啟設(shè)備，從而控制加熱燈的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)溫度的控制。系統(tǒng)具有超限自動(dòng)報(bào)警等功能，具有結(jié)構(gòu)新穎、電路簡(jiǎn)單和控制方便等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：孵化箱，單片機(jī)，溫度控制，溫度傳感器RESEARCH ON

9、THE TEMPERATURE CONTROL SYSTEM OFINCUBATORABSTRACTIncubation equipment is an application of bionics to simulate natural incubation environment and provide suitable conditions for embryonic development, for poultry, hatching eggs. This article describes the incubation of the relevant knowledge, incub

10、ation equipment, domestic and international situation and development direction, and introduces the principles and conditions of incubation the content and information technology incubation industry standards set the temperature of the system design specifications. Poultry hatching is a complex biol

11、ogical process, appropriate control incubation temperature, not only can improve the hatching rate, but also can improve the quality of hatching.Temperature control plays a crucial role in poultry hatchery. Therefore, the research of temperature control system makes lots of sense.The intelligent con

12、trol system is mainly composed of single-chip AT89S52，DS18B20 temperature sensor, an independent keyboard, LED and alarm system. SCM will detect that the temperature of the input signal and decide whether to activate the relay to open the equipment when environment temperature compare withsetted tem

13、perature. The system possess of many excellences，including its novel structure，simple circuit and expedient contro1KEY WORD: Incubator, Single Chip Microcomputer，ControlTemperatur，temperature sensor目錄1緒論1.1 研究孵化器溫度控制系統(tǒng)的意義智能養(yǎng)殖業(yè)是知識(shí)與技術(shù)高度密集的產(chǎn)業(yè)，具有高技術(shù)含量、高投入、高產(chǎn)出、高效益等特點(diǎn)。由于遺傳學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、畜牧工程學(xué)的深入研究，以與飼養(yǎng)管理和綜合防疫措施雞場(chǎng)和

14、孵化場(chǎng)衛(wèi)生的不斷改善，孵化率都有很大的提高。智能化是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。因此，研究孵化器溫度控制系統(tǒng)具有重要的意義。家禽孵化是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，適當(dāng)?shù)目刂品趸瘻囟?，不僅能提高出雛率，而且還提高了雛禽質(zhì)量。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。1.2 孵化器溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度控制一直是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。在國(guó)外，隨著60年中期肉用仔雞的發(fā)展，大中型的的孵化設(shè)備向自動(dòng)化，標(biāo)準(zhǔn)化、配套化的方向發(fā)展。最近十多年國(guó)外孵化技術(shù)革新的中心環(huán)節(jié)是逐漸完善孵化器的安全可靠性

15、和自動(dòng)化程度，研制出改善孵化環(huán)境的設(shè)置和報(bào)警裝置。在國(guó)，隨著我國(guó)家禽業(yè)的迅速發(fā)展，孵化器也產(chǎn)生迅速發(fā)展。從70年代的小規(guī)模、傳統(tǒng)孵化法下出雛和旁出雛立孵化器到80年代初的中小型現(xiàn)代孵化器，發(fā)展到80年代末的大中型孵化器，近年來(lái)巷道型孵化器也研制出來(lái)，目前國(guó)簡(jiǎn)易的孵化器控制器多采用單片機(jī)控制系統(tǒng)，配一溫度傳感器設(shè)計(jì)出孵化箱溫度智能控制系統(tǒng)。1.3 我的設(shè)計(jì)任務(wù)家禽工業(yè)化飼養(yǎng)需要不斷補(bǔ)充大量幼雛，只有通過(guò)自動(dòng)溫控孵化器才能滿足生產(chǎn)要求。對(duì)于一次能孵化1000只幼雛的家禽自動(dòng)孵化器，試設(shè)計(jì)它的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。完成系統(tǒng)proteus仿真設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試等工作。溫度控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)

16、、顯示電路、環(huán)境溫度檢測(cè)電路、鍵盤(pán)輸入電路、聲光報(bào)警電路、繼電器控制的排風(fēng)與加熱控制電路、電源電路與其它輔助電路等組成。單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分的工作。同時(shí)要根據(jù)需要設(shè)置控制溫度的上、下限，而且系統(tǒng)具有超限溫度自動(dòng)報(bào)警等功能。1.4 設(shè)計(jì)主要容與特點(diǎn)本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能。溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)加熱繼電器加溫，使溫度上升，同時(shí)綠燈亮。當(dāng)溫度上升到上限溫度時(shí)，停止加溫；若溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，系統(tǒng)停止加熱，啟動(dòng)風(fēng)扇，開(kāi)始降溫，同時(shí)紅燈亮。溫度下降到上限溫度以下時(shí)，停止降溫。四個(gè)數(shù)碼管即時(shí)顯示溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)

17、一位，其中有一位用來(lái)顯示符號(hào)位。這里采用的單片微機(jī)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行溫度控制，對(duì)溫度的變化達(dá)到了較高的控制精度。孵化溫度控制的特點(diǎn)： 孵化溫度控制具有階段性，尤以單批次整箱入孵表現(xiàn)明顯。 使整個(gè)孵箱部溫度保持均一性。均一的孵化溫度保證了箱同批次人孵種蛋胚胎發(fā)育的同步性，有利于集中出雛，便于孵化操作與經(jīng)營(yíng)。 通過(guò)間斷加熱和進(jìn)氣量調(diào)整，使孵箱溫度的波動(dòng)保持在一定的圍。 要求孵化廳的室溫控制在一定的圍。1.5 方案主要技術(shù)指標(biāo)目前，我國(guó)關(guān)于家禽給溫有兩種主，一種提倡變溫孵化；一種采用恒溫孵化。兩種孵化方式，都可以獲得很高的孵化率，為了便于操作，我們采用恒溫孵化。將雞的21天的孵化期孵化溫度分為119天

18、要求37.8，2021要求3737.5。一般情況下，必須將孵化室溫度保持在2226.低于此溫度，應(yīng)當(dāng)有暖氣、熱風(fēng)或火爐等供暖。高于此溫度，應(yīng)開(kāi)窗或機(jī)械排風(fēng)降溫。2總體設(shè)計(jì)構(gòu)架2.1 測(cè)溫電路的方案分析論證方案一：測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)，可以使用熱敏電阻之類的器件 ，利用感溫效應(yīng)，將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。方案二：考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求。比較以上兩種方案，很容易看出，采

19、用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)，故實(shí)際設(shè)計(jì)中擬采用方案二。2.2 顯示部分顯示電路采用4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管，從P1口送數(shù)，由P0口掃描。2.3 溫度采集部分DS18B20溫度傳感器是一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件與轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路。溫度圍在-55+125，測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)。部結(jié)構(gòu)主要有四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。其部結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示：圖2-1 DS18B20部結(jié)構(gòu)圖DS18B20的工作原理：低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈

20、沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。原理圖如圖2-所示2：圖2-2 DS18B20原理圖綜上，總體設(shè)計(jì)方案如圖2-3：溫度傳感器鍵

21、盤(pán)風(fēng)扇加熱燈繼電器繼電器4位LED顯示單片機(jī)圖2-3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案圖3 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要由單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng)、顯示電路、環(huán)境溫度檢測(cè)電路、鍵盤(pán)輸入電路、聲光報(bào)警電路、繼電器控制的排風(fēng)與加熱控制電路、電源電路與其它輔助電路等組成。單片機(jī)AT89S52是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分的工作。下面對(duì)主要電路設(shè)計(jì)進(jìn)行具體介紹。3.1 單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)3.1.1 芯片的選擇AT89S52是一種低功耗，高性能COMS8位微控制器，作為下位機(jī)負(fù)責(zé)采集孵化箱環(huán)境參數(shù)，輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)孵化箱參數(shù)的實(shí)時(shí)控制。另外，該單片機(jī)自帶8k 可

22、編程flash存儲(chǔ)能夠滿足需求，不需對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行擴(kuò)展。3.1.2AT89S52芯片的引腳圖與方框圖AT89S52提供以下表中功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)部RAM，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片振蕩器與時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89S52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口與中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作指導(dǎo)下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89S52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）

23、端口，同時(shí)含8個(gè)中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫(xiě)口線。AT89S52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其引腳圖如圖3-1，部方框圖如3-2：圖3-1 AT89S52引腳圖圖3-2 AT89S52方框圖3.1.3 AT89S52芯片主要功能特性：兼容MCS-51指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(xiě)(1000次32個(gè)雙向I/O口 4.5-5.5V工作電壓3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率0-33MHz全雙工UART串行中斷口線 256x8bit部RAM2個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式 3級(jí)加密位看門(mén)狗（WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的

24、ISP字節(jié)和分頁(yè)編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針3.1.4 AT89S52時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路可以為單片機(jī)提供整個(gè)系統(tǒng)工作的時(shí)鐘脈沖。每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，全稱是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，它結(jié)合單片機(jī)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十，高級(jí)的精度更高。AT89S52部有一個(gè)用于構(gòu)成部振蕩器高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2

25、分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，外接電容C1和C2可以增加振蕩器工作的穩(wěn)定性。在本設(shè)計(jì)中XTAL1和XTAL2端外接石英晶體作為定時(shí)元件，部反向放大器自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。所用石英晶體的振蕩頻率為12MHZ，電容C1，C2常為20pF40pF，如圖3.3：圖3.3 晶振電路3.1.5 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)復(fù)位電路可以對(duì)單片機(jī)初始化，重新開(kāi)始工作。也可以在單片機(jī)程序跑飛時(shí)使系統(tǒng)正常工作。同時(shí)也是在程序調(diào)試時(shí)必須要用到，來(lái)測(cè)試所寫(xiě)的程序和設(shè)計(jì)的硬件是否正確哦的重要手段。單片機(jī)的復(fù)位操作有兩種方式：上電復(fù)位和上電按鈕復(fù)位。通常因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行

26、需要，常常需要人工按鈕復(fù)位。復(fù)位電路如圖3-4所示。復(fù)位引腳RST通過(guò)一個(gè)施密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連。按下開(kāi)關(guān)一定時(shí)間就能使RST引腳端為高電平，從而使單片機(jī)復(fù)位。圖3-4 復(fù)位電路3.2 溫度測(cè)量顯示電路設(shè)計(jì)溫度傳感器是該系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，本次設(shè)計(jì)選用的是美國(guó)溫度監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器DSl8B20，它支持系統(tǒng)工作時(shí)先由使用者設(shè)定預(yù)期達(dá)到的兩位溫度值。3.2.1 測(cè)溫電路組成DS18B20的外形與管腳排列圖如下圖3-5所示。 （1）GND地信號(hào)。 （2）DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。用在寄生電源下，可以向器件提供電源。 （3）VDD 可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電

27、源時(shí)，此引腳必須接地。圖3-5 DS18B20外形與引腳排列DS18B20是智能溫度傳感器，它的輸入/輸出采用數(shù)字量，以單總線技術(shù)接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù)DS18B20部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度以串口發(fā)送給主機(jī)。主機(jī)按照通信協(xié)議用一個(gè)IO口模擬DS18B20的時(shí)序，發(fā)送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）給DS18B20，并讀取溫度值，在部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，用圖形液晶模塊顯示各點(diǎn)的溫度。如圖3-6所示圖3-6測(cè)溫電路的組成3.2.2 顯示電路的設(shè)計(jì)鍵盤(pán)、顯示電路部分是溫度控制系統(tǒng)與用戶交互的接口。鍵盤(pán)可以用于調(diào)節(jié)設(shè)定溫度以與溫度上下限的切換。顯示電路用于顯示控制系統(tǒng)溫度以與一些

28、相關(guān)溫度提示符。 顯示電路主要是通4位共陰數(shù)碼管，單片機(jī)中經(jīng)常使用7段LED 來(lái)顯示數(shù)字，也就是用7個(gè)LED 構(gòu)成字型“8”，并另外用一個(gè)圓點(diǎn)LED來(lái)顯示小點(diǎn)。LED的顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示雖然有編程容易、管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是靜態(tài)顯示所要占的I/O口資源很多，所以在顯示的LED點(diǎn)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。在多位7段LED顯示中，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，則將所有位的段選線并 聯(lián)在一起，剛好由8個(gè)I/O口來(lái)控制8個(gè)段。而公共端（共陽(yáng)極/共陰極）則分別由相應(yīng)的I/O口控制，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)位的分時(shí)選通。將四位7段LED輪流去點(diǎn)亮，使得每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示的字符。由于人眼的視覺(jué)

29、暫留時(shí)間為0.1秒，當(dāng)每位顯示的間隔未超過(guò)33ms時(shí)，并在顯示時(shí)保持直到下一位顯示，則由于人眼的視覺(jué)暫留效果眼睛看上去就像是 4位7段LED都在點(diǎn)亮。設(shè)計(jì)時(shí)，要注意每位顯示的間隔時(shí)間，由于一位7段LED的熄滅時(shí)間不能超過(guò)100ms，也就是說(shuō)點(diǎn)亮其它位所用的時(shí)間不能超過(guò)100ms。在本設(shè)計(jì)中，LL3461AS4位數(shù)碼管顯示，顯示電路如圖3-7所示。VCCR15750R16750R17750R18750R19750R20750R21750R22750117421105abcdefg3dpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpw112w29w38w46DS1COMP

30、ONENT_1 8D圖3-7 4位LED顯示電路3.3 控制部分設(shè)計(jì)3.3.1 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)鍵盤(pán)可以分為非編碼（獨(dú)立式）鍵盤(pán)和編碼（矩陣式）鍵盤(pán)。（1）矩陣式按鍵單片機(jī)系統(tǒng)中，若使用的按鍵較多時(shí)，通常采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點(diǎn)上。矩陣式鍵盤(pán)中，行、列線分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端，行線通過(guò)上拉電阻接到5V上。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。這是識(shí)別按鍵是否按下的關(guān)鍵。然而，矩陣鍵盤(pán)中的行線、列線和多個(gè)鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相

31、互影響，因此，必須將行線、列線信號(hào)配合起來(lái)作適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。（2）獨(dú)立式按鍵單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。 獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。 獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。獨(dú)立式按鍵軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。本設(shè)計(jì)所用

32、到的按鍵極少，故采用獨(dú)立式鍵盤(pán)。 在本設(shè)計(jì)中，使用三個(gè)獨(dú)立按鍵。用來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度上下限的設(shè)置，以便根據(jù)孵化的不同時(shí)間段設(shè)置孵化所需的溫度環(huán)境。其獨(dú)立按鍵的設(shè)計(jì)如圖3-8所示。其中SW1、SW2、SW3分別接P1.5、P1.6、P1.7。圖3-8 獨(dú)立鍵盤(pán)設(shè)計(jì)3.3.2 繼電器控制電路設(shè)計(jì)繼電器是一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到一定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中。它實(shí)際上是用較小的電流.較低的電壓去控制較大電流.較高的電壓的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。單片機(jī)

33、的Pl.2接DS18820的2號(hào)引腳P1口送數(shù)P0口掃描，P2.4、P2.5控制加熱器和電風(fēng)扇的繼電器。如附錄1。繼電器的工作原理：當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)的電器?？煞譃殡姎饬?如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器與非電量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。繼電器的選用：1.先了解必要的條件 控制電路的電源電壓，能提供的最大電流； 被控制電路中的電壓和電流； 被控電路需要幾組、什么形式的觸點(diǎn)。選用繼電器時(shí)，一般控制電路的電源電壓可作為選用

34、的依據(jù)。控制電路應(yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。 2.查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對(duì)是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。 為了安全起見(jiàn)，在本設(shè)計(jì)中選用的型號(hào)是omron 的MY4NJ型號(hào)的繼電器，如圖3-9所示。圖3-9 繼電器驅(qū)動(dòng)電路采用繼電器驅(qū)動(dòng)方式。通過(guò)控制繼電器在控制周期通斷的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱器的開(kāi)關(guān)控制。由單片機(jī)IO口輸出的控制信號(hào)，經(jīng)NPN晶體管放大，驅(qū)動(dòng)繼電器工作。繼電器控制模塊的硬件設(shè)計(jì)如圖3-10，3-11所示。當(dāng)用戶下限設(shè)置溫度大于實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度時(shí)，P2.4端口變?yōu)楦唠娖綍r(shí)

35、，三極管導(dǎo)通，則三極管Q2的c極的電平變?yōu)楦唠娖?，繼電器RL1線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，加溫設(shè)備工作；當(dāng)用戶設(shè)置溫度小于實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度時(shí)，P2.5端口變?yōu)楦唠娖?，三極管Q1的c極的電平變?yōu)楦唠娖?，繼電器K2線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，降溫設(shè)備工作。加熱電路部分的主要思路是通過(guò)單片機(jī)的端口控制電磁閥的通斷從而控制加熱燈以達(dá)到控制溫度的目的。圖3-10 加熱部分圖3-11 散熱部分3.3.3 指示電路的設(shè)計(jì)報(bào)警控制電路用于當(dāng)系統(tǒng)斷電等特殊情況下提醒用戶。在這里報(bào)警電路中未采用蜂鳴器，因?yàn)楫?dāng)未達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生連續(xù)報(bào)警，影響工作環(huán)境。因此，這里采用紅綠燈進(jìn)行指示孵化箱中的環(huán)境狀態(tài)。當(dāng)溫度偏差較大時(shí)，可

36、以人工使系統(tǒng)脫離危險(xiǎn)狀態(tài)，以維護(hù)生產(chǎn)的安全可靠。 這里當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度是，綠燈亮，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度上限時(shí)，紅燈亮。圖3-11 指示電路設(shè)計(jì)3.4電源電路的設(shè)計(jì)電源電路的功能是為整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的5V,輸入電壓選擇9V直流電源，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓管LM7805，最后輸出電壓保持恒定為5V。本設(shè)計(jì)中除了市電AC220V外，均采用DC5V電源，因此只需要設(shè)計(jì)5V電源即可。繼電器和單片機(jī)均需要5V電壓供電。電源電路的設(shè)計(jì)電源電路雖然簡(jiǎn)單，但需要功能可靠，要有CBB電容和高品質(zhì)的ELNA電容。電路如圖3-12所示。電路中的電容起穩(wěn)壓作用。圖3-12電源電路設(shè)計(jì)3.5 通信電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用串行的方式

37、進(jìn)行通信 硬件電氣連接簡(jiǎn)單，成本低廉通用性強(qiáng)可以在較遠(yuǎn)的距離間進(jìn)行，且在PC機(jī)上針對(duì)串13編程方便 。本次設(shè)計(jì)對(duì)傳輸率要求不高，故采用RS一232串行異步通信即可。MAX232芯片是美信公司專門(mén)為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。如圖3-13所示。 圖3-13 MAX232芯片 數(shù)據(jù)傳輸接口是數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布A(chǔ)，也是數(shù)據(jù)通信，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。單片機(jī)本身的數(shù)據(jù)傳輸接口主要為8位或16位并行數(shù)據(jù)接口，全雙工串行通信接口，許多新的數(shù)據(jù)傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，大多數(shù)單片機(jī)并沒(méi)有在硬件中集成這些新的數(shù)據(jù)傳輸接口。本設(shè)計(jì)RS232C接口選用9芯接頭，電平轉(zhuǎn)換

38、芯片選用MAX232A，用來(lái)實(shí)現(xiàn)232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換。電路圖如圖3-14所示，采用了三線制連接串口，也就是說(shuō)和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GD、第2腳的RXD、第3腳的TXD。MAX232的第10腳和單片機(jī)的17腳連接，第9腳和單片機(jī)的18腳連接，第15腳和地線連接。圖3-14 通信電路設(shè)計(jì)3.6 整體電路設(shè)計(jì)由單元電路的各個(gè)設(shè)計(jì)可知，整體電路包括（1）用于溫度設(shè)定的鍵盤(pán)電路：由獨(dú)立鍵盤(pán)組成。（2）用于測(cè)量溫度的DS18B20傳感器，用于實(shí)時(shí)采集水箱的溫度。（3）用于顯示溫度的顯示電路：采用四位七段數(shù)碼管組成的顯示電路用于本次設(shè)計(jì)中IO設(shè)備較少，故有充足的IO口可以利用；

39、（5）用于報(bào)警的報(bào)警電路：采用指示燈進(jìn)行報(bào)警，所以使用起來(lái)更加方便；（6）用于加熱的繼電器輔助加熱電路，使其在強(qiáng)-弱電接口獲得廣泛應(yīng)用。整體電路圖原理圖設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄2，PCB版設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄3。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能，首先必須有較完善的硬件作保證。同時(shí)還必須得到設(shè)計(jì)合理的軟件的支持，尤其是微機(jī)應(yīng)用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過(guò)軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單，如數(shù)字濾波，信號(hào)處理等。因此充分利用其部豐富的硬件資源和軟件資源，這里采用51系列單片機(jī)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)并進(jìn)行軟件編程。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有三種：機(jī)器語(yǔ)言、匯編

40、語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是機(jī)器唯一能“懂”的語(yǔ)言，用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序（稱為源程序）最終都必須翻譯成機(jī)器語(yǔ)言的程序（成為目標(biāo)程序），計(jì)算機(jī)才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。高級(jí)語(yǔ)言是面向問(wèn)題和計(jì)算過(guò)程的語(yǔ)言，它可通過(guò)于各種不同的計(jì)算機(jī)，用戶編程時(shí)不必仔細(xì)了解所用的計(jì)算機(jī)的具體性能指令系統(tǒng)，而且語(yǔ)句的功能強(qiáng)，常常一個(gè)語(yǔ)句已翻譯成很多條計(jì)算機(jī)指令，于是用高級(jí)語(yǔ)言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)和交流。這里采用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。4.1 主程序流程圖本系統(tǒng)采用AT89S52作為核心處理器件，把經(jīng)過(guò)DSl8B20現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集到的溫度數(shù)據(jù)，存入AT89S52的部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，送液晶顯示，并與預(yù)先設(shè)定值

41、進(jìn)行比較，然后由單片機(jī)輸出信號(hào)去控制加熱器。進(jìn)行溫度控制程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下幾個(gè)問(wèn)題：(1)實(shí)時(shí)采集溫度；(2)溫度顯示：采用4位LED顯示當(dāng)前溫度；(3)按鍵處理；(4)與上位PC機(jī)通信程序；(5)越限報(bào)警和處理：將采集到的溫度值與預(yù)先設(shè)置值進(jìn)行比較，若當(dāng)前溫度值越限，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。軟件設(shè)計(jì)主要有：主程序、初值設(shè)定子程序、溫度讀取子程序、液晶顯示子程序和輸出控制子程序等。初值設(shè)定子程序完成對(duì)溫度初值的設(shè)定；溫度讀取子程序完成對(duì)溫度傳感器數(shù)據(jù)的讀取，并通過(guò)液晶顯示子程序顯示溫度值；輸出控制子程序則根據(jù)溫度的數(shù)值完成對(duì)輸出口的控制。AT89S52的具體軟件程序流程圖如圖4-1所示。主控程序系統(tǒng)

42、上電后，AT89S52對(duì)部RAM與接口電路初始化，然后便一直在循環(huán)查詢鍵盤(pán)入口是否有鍵按下，若有則轉(zhuǎn)向各功能子程序，相應(yīng)的任務(wù)完成后，再返回主控程序。同時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)還將完成鍵盤(pán)掃描、按鍵溫度設(shè)定、超溫報(bào)警等程序的處理，將處理的溫度信號(hào)與系統(tǒng)設(shè)定溫度值比較，形成可以控制加熱，散熱兩種工作狀態(tài)。該孵化箱溫度控制系統(tǒng)的工作流程是：開(kāi)機(jī)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境溫度，并在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示，同時(shí)可根據(jù)需求進(jìn)行溫度上下限控制。然后通過(guò)實(shí)時(shí)溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較，如果當(dāng)前溫度低于設(shè)定溫度的話，進(jìn)行加熱，并且綠燈亮；如果當(dāng)前溫度高于設(shè)定溫度的，紅燈亮，風(fēng)扇啟動(dòng)用以降溫。接下來(lái)通過(guò)DS18B20采集到實(shí)際溫度和設(shè)定的溫度

43、進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際溫度小于設(shè)定的水溫的時(shí)候，進(jìn)行加熱，直至溫度達(dá)到設(shè)定值。開(kāi)始初始化DS18B20設(shè)定溫度上下限顯示當(dāng)前溫度高于溫度上限紅燈亮啟動(dòng)風(fēng)扇降低溫度綠燈亮啟動(dòng)加熱燈升高溫度低于溫度下限否是否圖4-1 程序主流程圖其主程序的部分程序如下：void main()dm=0x00; /初始化端口w0=0;w1=0;w2=0;w3=0;for(h=0;h4;h+) /開(kāi)機(jī)顯示0000displayh=0;ow_reset(); /開(kāi)機(jī)先轉(zhuǎn)換一次write_byte(0xcc); /Skip ROMwrite_byte(0x44); /發(fā)轉(zhuǎn)換命令for(h=0;h50;h+) /開(kāi)機(jī)顯示0000s

44、can(); while(1)if (temp1=0)read_temp();work_temp(); /處理溫度數(shù)據(jù)scan();CONTROL();keyscan();work_temp();elsetemp1=0;4.2 溫度傳感器DS18B20初始化與溫度采集流程圖由于DS18B20單線通訊功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)序概念，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）發(fā)ROM功能命令發(fā)存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)。其流程圖如圖4-2。開(kāi)始檢測(cè)DS18B20存在讀取溫度數(shù)據(jù)發(fā)送DS18B20初始化DS18B20I=1,等待

45、溫度轉(zhuǎn)換發(fā)送跳過(guò)ROM命令讀DS18B20的序列號(hào)初始化DS18B20圖4-2 DS18B20初始化與溫度采集流程圖4.3 溫度處理與顯示由附錄1的整體電路圖知，DS18B20的DQ端接P1.2，當(dāng)溫度傳感器完成采集后，應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行相應(yīng)的處理，獲得的溫度才送顯示器顯示。在程序中將二進(jìn)制高字節(jié)的低半字節(jié)和低字節(jié)的高半字節(jié)組成一字節(jié),這個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后,就是溫度值的百、十、個(gè)位值,而剩下的低字節(jié)的低半字節(jié)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制后,就是溫度值的小數(shù)部分。然后送到顯示器進(jìn)行顯示。流程圖如4-3所示。讀取溫度數(shù)據(jù)讀DS18B20序列號(hào)對(duì)溫度進(jìn)行處理將處理后的十，個(gè)位，小數(shù)點(diǎn)數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描并顯示

46、開(kāi)始圖4-3 溫度處理與顯示流程圖4.4 溫度上下限設(shè)置由于孵化溫度控制具有階段性，不同階段需要控制溫度在不同的圍，因此該設(shè)計(jì)中需要加入溫度上下限控制。同時(shí)增加該系統(tǒng)的應(yīng)用靈活性，并能適應(yīng)于其它溫度控制系統(tǒng)中。溫度上下限設(shè)置的流程圖如圖4-4所示。按下S1鍵2次按下S1鍵1次按下S1大3次對(duì)下限溫度進(jìn)行顯示對(duì)上限溫度進(jìn)行顯示按S2鍵上調(diào)按S3鍵下調(diào)顯示上下限值開(kāi)始S2鍵按下次數(shù)結(jié)束圖4-4 溫度上下限設(shè)置4.5 報(bào)警控制為了嚴(yán)格控制孵化箱的溫度，設(shè)定了上限溫度和下限溫度。當(dāng)因某種原因使箱溫度超過(guò)上限溫度或低于下限溫度時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這里用紅綠燈進(jìn)行指示。當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，從而點(diǎn)亮紅燈，并且給單片機(jī)接口發(fā)送信號(hào)。當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，從而點(diǎn)亮旅燈，并且給單片機(jī)接口發(fā)送信號(hào)。其報(bào)警控制的流程圖如圖4-5所示。綠燈亮紅燈亮當(dāng)前溫度是否高于設(shè)置溫度開(kāi)始否是4-5 報(bào)警流程圖4.6 升溫與降溫過(guò)程流程圖該部分軟件實(shí)現(xiàn)的功能是判定溫度是否在設(shè)定溫度上下限之間，若溫度過(guò)高，則啟動(dòng)風(fēng)扇降溫；若溫度過(guò)低，則啟動(dòng)燈泡加熱升溫；這樣可以是溫度始終處于設(shè)定溫度之間，滿足雞蛋孵化溫度。這部分是該設(shè)計(jì)的核心部分。其流程圖如圖4-6所示。啟動(dòng)燈泡加熱啟動(dòng)風(fēng)扇降溫開(kāi)始當(dāng)前溫