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毕业设计 基于单片机设计的卵化箱设计

  • 简介:毕业设计-基于单片机设计的卵化箱设计,共81页,32924字, 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
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适用专业:单片机设计
适用年级:大学
论文编号:193670

论文简介:

毕业设计-基于单片机设计的卵化箱设计,共81页,32924字


 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

 

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


 


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  • 毕业设计-基于单片机设计的卵化箱设计
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