温室控温系统设计Word格式文档下载.docx
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题目花卉温室控制系统的设计
专业应用电子技术学号***********姓名*********
主要内容、基本要求、主要参考资料等:
1、主要内容
采用温度传感器测温原理测量花卉温室温度,通过单片机进行数据计算和处理数据,然后把数据传向控制电路进行相关的控制,使温度达到控制的范围,通过数码管显示对应的温度。
2、基本要求
1.通过温度控制电路控制温室的温度。
2.温度过低可以启动加热装置加温。
3.温度过高可以启动降温装置使温度降低。
三、主要参考资料
[1]皱愈《共暖系统温控和热计量技术》中国计划出版社
[2]王俊普《智能控制》中国科学技术大学出版社
[3]单片机应用系统设计实例与分析。
北京航空航天大学出版社。
完成期限:
*********
指导教师签名:
评审小组负责人签名:
****年**月**日
************毕业设计(论文)
开题报告表
课题名称
花卉温室控制系统设计
指导教师
学生姓名
*********
学号
专业
应用电子技术
一.课题来源:
指导老师命题
二.设计(论文)的目的:
温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。
它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料,可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。
温室生产以达到调节产期,促进生长发育,防治病虫害及提高质量、产量等为目的。
而温室设施的关键技术是环境控制,该技术的最终目标是提高控制与作业精度。
三.设计(论文)的要求:
四.设计(论文)的思路:
1.对18B20原理进行理解和分析
2.设计合适的电路,进行原理分析
3.利用仿真软件进行仿真
五.参考文献:
六.任务完成的阶段内容及时间安排:
第一阶段:
2010年10月18日前毕业设计(论文)题目上报指导老师
第二阶段:
2010年10月25日前接受毕业论文设计任务书,学习毕业设计(论文)要求及有关规定,收集资料、开始撰写开题报告
第三阶段:
2010年11月1日前上交开题报告,由指导老师审阅
第四阶段:
2010年12月15日前收集资料,开始设计并撰写论文,初稿完成
第五阶段:
2010年12月15日至2011年3月20日用不同方式与指导老师交流,沟通毕业设计进展情况
第六阶段:
2011年3月下旬完成并提交正式毕业设计成果
日期:
摘要
现今国家正大力发展花卉温室系统技术,花卉温室系统技术也越来越普及,但同时也发现了在控制操作中出现的一些问题,例如对温度,水,光照等因素在控制精度上的问题。
本设计主要是针对温棚中的温度因素的控制,本设计中主要采用的是数字温度传感器18B20,它由温度上、下限LED显示电路,可控硅控制电路,模拟声电路和交流降压整流电路等组成。
该温控电路可按设定的上、下限温度内进行自动控制,测温精度在±
1℃范围内,控温效果理想,还可进行超温指示,采用51系列单片机对18B20采集到的温度数据进行处理,然后输出数据到继电器控制电路,当温度低于或高出设置温度时,启动交流接触器带动风机进行加热或者是降温。
关键词温度/控制系统/传感器/单片机
Flowersgreenhousesystemdesign
ABSTRACT
Nowadaysthenationalhonorablestrengthdevelopsflowersgreenhousesystemtech-nology,flowersgreenhousesystemtechnologyalsomoreandmoretopopularize,butalsohadsimultaneouslydiscoveredhassomeproblemsinthecontroloperation,Forexampletotemperature,water,factorsandsoonilluminationincontrolprecisionquestion.Thisdesignmainlyisaimsatintheflowersgreenhousesystemthetemperaturefactorcontrol,inthisdesignmainlyusesisdigitaltemperaturesensor18B20,itbythetemperatureboundLEDdisplaycircuit,thesilicon-controlledrectifiercontrolcircuit,theartificialvoiceelectriccircuitandtheexchangevoltagedroppingresistorlevelingcircuitandsooniscompos-ed.Thiswarmcontrolstheelectriccircuittobepossibletocarryontheautomaticcontrolaccordingtointhehypothesisboundtemperature,Thetemperaturemeasurementprecisionin±
1℃;
thescope,controlsthewarmeffecttobeideal,butalsomaycarryontheultrawarminstruction,uses51seriesmonolithicintegratedcircuitsthetemperaturedatawhichgathersto18B20tocarryonprocessing,thenoutputdatatoblack-whitecontrolelectriccircuit,whenthetemperatureislowerthanoroutdoestheestablishmenttemperature,thestartexchangecontactdeviceimpetusairblowercarriesontheheatingoristhetemperaturedecrease.
KeywordTemperature,Control,Sensor,Monolithicintegratedcircuit
1绪论
1.1研究目的
花卉温室就是建立一个适合花卉生长的气候条件,创造一个人工气象环境,来消除温度对花卉生长的限制,使花卉能够在自然环境不适合的情况下正常生长。
由于花卉温室能克服环境对花卉生长的限制,所以这种技术能使不同的花卉在不适合生长的季节产出,使季节对花卉的生长影响不大,部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。
人们身体要保持健康就需要蔬菜提供营养,而植物生长需要特定的自然环境,在我国的三北地区(西北,华北,东北),在冬季和春季均满足不了绿色食品的需求,而温室,正是一种人造的适合花卉生长的小型气候环境,由于温室能够使花卉在不适合生长的季节产出,温室控温技术为社会带来了可观的经济效益,促进了社会的和谐发展。
1.2研究现状
随着工业化进程的加快,花卉温室的发展以生产优质产品为目标,其技术创新贯穿于相关的各个环节。
花卉温室新技术日新月异,曰外发展迅速,发达国家的没施同艺已具备了技术成套、没施设备完善、生产技术规范、质量保证性强、产量稳定等特点。
形成了设施制造、环控调控、生产资捌为一体的多功能体系,并在向高层次、高科技以及自动化、智能化和网络化方向发展,实现了周年生产、均衡上市。
花卉温室正朝自动化、无人化的方向发展,其主要目的是提高控制及作业精度,提高作业效率,增加作业者的舒适性及安全性。
遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中,温室网络管理体系可将环境调控、灌溉系统或营养液的供给。
系统作为一个整体,实现远程控制。
随着农业现代化的发展,设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系密切,己越来越受到世界各国的重视。
这也为我国大型现代化温室的发展提供了极好的机遇,并产生巨大的推动作用。
我国的现代化温室是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。
国外对温室环境控制技术研究较早,始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温室控制技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
从国内外温室控制技术的发展状况来看,温室环境控制技术大致经历三个发展阶段:
手动控制;
自动控制;
智能化控制。
1.3设计要求
双点温控带动热风机;
上下超温报警和恒温控制;
热风机过流保护电路设计;
供电电路设计。
温度控制范围23-28摄氏度;
温度在设计范围内,具备温度自动控制检测和自动恒温控制和超温警报功能。
1.4设计方法
传感器选用18B20,它由温度上、下限LED显示电路,可控硅控制电路,模拟声电路和交流降压整流电路等组成。
1℃范围内,控温效果理想,还可进行超温指示。
当当前温度超出设定范围时蜂鸣器发出报警声音。
利用双点温控带动热风机,在温度超出或低出适当的温度范围时起降温和加热的作用。
该电路具有0.1℃的分辨能力。
供电电路由LM317可调集成稳压器构成,最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.25~37V。
(可提供单片机所需5V电压,及超温报警器3—5V电压)。
用继电器带动交流电。
2方案论证
对于温度控制系统的设计,首先要选择的是温度相对应的数据的输入,这就需要一个温度传感器来对进行数据采集和对数据的分析处理,并以此来控制显示温度。
对于传感器来说,其种类很多,在最开始我选择的是TC620作为传感器,它有许多的优点,它是集控制于一体,并且可以设定温度的上下限,用起来是比较的方便,但是它是模拟型输出温度传感器,它在温度设置方面采用的是外接电阻
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