农业大棚温度检测报警仪.docx

1、农业大棚温度检测报警仪单片机与接口技术 课程设计（论文）题目： 农业大棚温度检测报警仪 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语 学 号学生姓名专业班级课程设计（论 文）题 目农业大棚温度检测报警仪课程设计（论文）任务设计内容：实时检测、显示农业大棚温度，当温度大于30或小于5时，红色指示灯亮、扬声器鸣叫。技术要求： 需检测农业大棚4个位置的温度，各检测点相距10米以上； LED显示，显示到小数点后1位； 显示切换时间2秒课程设计说明书要求： 内容完整、结构合理，格式规范，符合课程设计要求（小四、行距20磅）； 说明书中应有各

2、局部电路图的详细设计说明，最后附上完整的电路图； 硬件电路图的设计说明应具体（器件型号、参数计算、引脚连接及工作过程说明），不能仅有器件介绍，避免写成器件说明书； 软件设计要有流程图及工作过程说明和相应的程序。指导教师评语及成绩平时成绩： 论文成绩： 答辩成绩： 成绩： 指导教师签字： 年 月 日第1章 绪论一 概述1 农业大棚农业温室大棚又称暖房。能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料温室；单栋

3、温室、连栋温室；单屋面温室、双屋面温室；加温温室、不加温温室等。温室结构应密封保温，但又应便于通风降温。农业温室大棚的温室的透光性能 温室的保温性能温室的耐久性决定的大棚的好坏。农业温室大棚的发展方便了我们的日常生活。2.传感器传感器是将感受到的外界信息，按照一定的规律转换成所需的有用的信息装置。它获取的信息可以是各种物理量、化学量和生物量，而转换后的信息也有各种形式。例如电、光、温度、声、位移等物理量可以通过传感器相互转换。但是，通常是将非电量或电量装换成易于处理和传输的电量。目前，在国防航空、航天、交通运输、能源、机械、石油、化工、轻工等方面都大量使用各种各样的传感器。概括而言，传感器可以

4、提高劳动生产率，提高产品质量；可以减轻劳动强度，改善劳动条件，可以节约能源，降低消耗；可以保证设备安全运行和提高使用寿命。，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用3. 单片机单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机具有体积小，集成度高，性能稳定，可靠性高，控制功能强大，低功耗、低电压，有较高的性价比的特点。 在农业温室大棚的性能

5、指标中，除了透光性，温室大棚的保温性也起到至关重要的作用。通常在温室大棚内都放置温度计来显示室内温度，但此测量方法比较粗略，不能及时准确的将室温情况反馈给户主，因此我们将用灵敏度更好的传感器取代普通温度计，提高准确性及灵敏性，并根据作物生长的温度要求，采用单片机控制系统，设置温度上限和下限，在温室大棚的温度超出上限或者下限的情况下，发出报警第2章农业大棚温度检测报警仪的设计任务和技术要求2.1 农业大棚温度检测报警仪的设计任务实时检测、显示农业大棚温度，当温度大于30或小于5时，红色指示灯亮、扬声器鸣叫。2.2农业大棚温度检测报警仪的技术要求技术要求：需检测农业大棚4个位置的温度，各检测点相距

6、10米以上；LED显示，显示到小数点后1位；显示切换时间2秒第3章 农业大棚温度检测报警仪的设计方案3.1 传感器的比较3.1.1数字温度传感器DS-18B20（一） 技术性能描述 1、 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 2、测温范围 55125，固有测温分辨率0.5。 3、 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温 4、 工作电源: 35V/DC 5、 在使用中不需要任何外围元件 6、 测量结果以912位

7、数字量方式串行传送 7、 不锈钢保护管直径 6 8、适用于DN1525, DN40DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温 9、 标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选 10、 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。 （二）应用范围 1、该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域 2、轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。 3、汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。 4、供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制 （三）特点独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力

8、，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 C至+125 。华氏相当于是-67 F到257华氏度 -10 C至+85 C范围内精度为0.5 C温度传感器可编程的分辨率为912位 温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒 用户可定义的非易失性温度报警设置 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费电子产品温度计，或任何热敏感系统。3.1.2集成化半导体传感器LM134集成化半导体传感器LM134是新型器件，它比直接用一个PN结作传感器灵敏度高，线性好，使用更方便。LM134特点：1、可编程范围为1A10mA2、通用

9、规则为0.02%3、可作为特定温度传感器4、3%的初始精度LM134的工作温度范围为-55+125。LM134输出电流计算公式为式中：ISET为流进LM134V+脚的电流（A）；T为绝对温度；RSET为传感器外接电阻（）。若RSET取227，则 3.2 农业大棚温度检测报警仪设计框图图3.1农业大棚温度检测报警仪设计框图3.3农业大棚温度检测报警仪设计电路单片机控制系统图 图3.2单片机控制系统图3.4农业大棚温度检测报警仪设计电路温度信号输入通道图3.3温度信号输入通道图1、温度传感器LM134LM134的工作温度范围为-55+125。LM134输出电流计算公式为2、运算放大器运算放大器采用

10、斩波稳零运算放大器ICL7650，输入失调电压为，温漂为，开环增益 120dB。ICL7650具有所需外接元件少，使用方便的特点运放输出电压V0放大器的差模输入信号Vd和共模输入信号Vo分别为为了抑制共模信号，取，这时输出电压，即运放输出电压与共模信号无关，只与被补偿电压和温度信号电压之差成比例。为了使后面的A/D转换器得到合适的输入模拟电压，取，可得运算放大器ICL7650的差模增益3、A/D转换器A/D转换器采用MC1433，MC1433具有抗干扰能力强、外接元件少、使用方便的特点。MC1433采用扫描的方法，输出31/2位BCD码，从00001999共2000个数码。如果系统工作范围为0100，则A/D转换可达到0.05/位，满足系统显示小数点后一位的要求。3.5执行信号输出通道图3.4直行信号输出通道图