花房温度、光照度控制电路设计

信 息 工 程 学 院

课 程 设 计 报 告

设计题目: 花房温度控制电路设计 名 称: 电子信息专业综合课程设计 班 级: 姓 名: 学 号: 设计时间: 至 指导教师:

评 语: 评阅成绩: 评阅教师:

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一、课程设计的性质和目的

通过课程设计，进行硬软件设计的方法和技能训练，巩固在课堂上学到的有关硬件电路设计和相应程序设计的基本知识和基本方法，通过具体课题的训练，达到能独立阅读、查阅资料、软硬件设计和调试完善特定功能的目的。

二、课程设计的要求

1、遵循硬件设计模块化。

2、要求通过自制PCB板、或万能板、或面包板设计实物。 3、程序设计结构化。

4、要求程序结构合理，程序简明易懂，有必要的注释。

三、主要仪器设备及软件

PC机、Keil软件、STC下载软件、ALTIUM DESINGERS09(PROTEL99)、Proteus绘图软件及仿真等。

四、课程设计题目及要求

题目：花房温度控制电路设计

要求：实时显示花房温度并设置温度上下限，超过设置实现声光报警

五、课题分析及设计思路 1系统的总体设计

1.1 系统设计要求

本系统以温度作为主要的控制参数，来控制整个系统设计，其主要功能有：

（1）实现对花房温度的实时监测、采集，测量空间的多点温度数值。由单片机对数据进行循环监测采集、数值处理以及存储，实现花房的自动化控制多点监测

（2）对监测采集的数据超过预设置数值的及时报警系统，及自动控制系统能够完全做出温度的参数处理，将花房的温度调节到开始设置的参数数值附近。 1.2 系统工作原理及总体设计 1.2.1 总体设计

本系统以单片机为核心控制元器件，采用温度、检测及控制技术，以温度传感器，构成自动化温度、控制系统。可分为温度、及数码管显示模块，报警系统，以及温度，复位电路和晶振模块。

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温度传感器采集模块 STC89C52数码管显示模块 设置温度上下限 单片机报警系统 温度控制 复位电路及晶振模块 图1系统结构框图

1.2.2 工作原理

利用单片机控制温度传感器，并反馈给单片机作出相应的分析和处理，而单片机将处理的结果显示在设备的数码管显示器上。当花房的温度不在设定适宜范围情况时，单片机控制报警器报警，同时向温度调节器发送信息，控制调节器调节花房温度，使其回归正常范围。当花房空气温度超过设定值时，温度控制电路就会自动控制电路，打开排气扇设置在花房顶部的喷雾设备的进行一段时间的降温，而当温室温度低于设定值时，则通过单片机自动开启加热设备，使温度值达到适宜的范围。

2硬件简介

2.1.1 复位电路

复位引脚（Reset）为第 9 脚，当此引脚连接高电平超过 2 个机器周期，即可产生复位的动作。

图2 复位电路原理图

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2.1.2 晶振电路

晶振电路是用来给单片机提供时钟信号的。晶振有两种其中包含有源晶振与无源晶振，是时钟电路中最重要的部件之一，晶振的作用是向IC等部件提供相应的基准频率。

图3 晶振电路原理图

2.1.3 键盘电路

图4 键盘电路

这个系统采用的键盘电路是利用最简单的低电平扫描方式实现的，利用开关的一端与单片机I/O口相连接方式，另一端是用接地的方式，用单片机来检测I/O口是否是低电平，此目的是来判断键盘是否被按下。

2.2 温度传感器

2.2.1 DS18B20温度传感器的特性

DS18B20温度传感器的特点

1. 只需要一个端口I/O就能够实现通信。

2.在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。 3.在实际的应用中实现检测温度是不用任何外部元器件的。

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4.每次把温度转换为数字需要的时间为200ms。

5.测量温度范围在－55oC到＋125oC之间，精确度在0.5度。 6.数字温度计的分辨率用户可以从实现9位到12位选择方式。 7.其内部可以有温度上、下限设置报警。

8.具有负压特性，当电源极性给接反时，温度计是不能正常工作的，但也不会由于发热而被烧毁[5]。

2.2.2 DS18B20的引脚及指令表

GND：电源地

DQ：为数字信号输入/输出端

VDD：为外接供电电源输入端（在寄生电源线方式时接地）

表1 DS18B20的ROM指令表

指令 读ROM 符合ROM 约定代码 33H 55H 功能 读DS18B20温度传感器ROM中的编码 发出指令之后，接着发出64位ROM编码，只有访问单总线上与DS18B20相对应编码才能做出响应 搜索ROM OFOH 是为了确定在同一总线上DS18B20的数量与识别64位的ROM地址，是为各元器件工作做准备 跳过ROM OCCH 忽略64位ROM中地址，可以直接向DS18B20发送温度改变指令 告警搜索命令 OECH 在其工作后只有温度超过预先设定值的最大温度或最小温度时才会发出报警响应 [7]2.3 数码管显示

4位一体数码管，其内部段已连接好，引脚如图所示（正面朝自己，小数点在下方）。a、b、c、d、e、f、g、dP为段引脚，1、2、3、4分别表示四个数码管的位。 。 。 。 。 。 。 1 a f 2 3 b 。 。 。 。 。 。 e d dp c g 4

即：12-9-8-6为公共端，A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-3

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