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1、武汉理工大学华夏学院毕业设计论文学号 10212408117毕 业 设 计 （ 论 文 ）家禽孵化器温度过程控制系统教 学 系： 信息工程系 指导教师： 雷升印教授 专业班级： 自动化 1081 学生姓名： 二一一 年 六 月武汉理工大学华夏学院毕业设计（论文）毕业设计(论文)任务书学生姓名 专业班级 自动化 1081指导教师 雷升印 工作单位 信息工程系设计(论文)题目: 家禽孵化器温度过程控制系统设计 设计（论文）主要内容：家禽工业化饲养需要不断补充大量幼雏，只有通过自动温控孵化器才能满足生产要求。对于一次能孵化 1000 只幼雏的家禽自动孵化器，试设计它的温度过程控制系统。完成系统 pr
2、oteus 仿真设计、安装和调试等工作。1） 设计孵化器温度控制系统总体方框图；2） 硬件选择与设计；3） 建立过程和控制系统的数学模型；4） 用 proteus 工具计算仿真；5） 焊接、安装和调试；6） 主要设备清单；7） 设计总结。要求完成的主要任务及其时间安排:第 1-2 周 布置毕业设计任务书，查阅文献资料，书写开题报告；第 3-4 周 完成开题报告，完成毕业设计目录；第 5-6 周 完成系统总体方框图，硬件选择与设计，完成对象与系统数学模型；第 7-9 周 完成系统计算仿真；第 10-14 周 撰写毕业设计书；第 15 周 毕业答辩。必读参考资料：1邹伯敏. 自动控制理论（第三版）
3、.北京：机械工业出版社 ,2007.122陈夕松. 过程控制系统. 北京：科学出版社, 2006.43刘文定等. 过程控制系统的 MATLABfzh 仿真. 北京：机械工业出版社，2009.2.4戴焯.传感器原理与应用. 北京：北京理工大学出版社， 2010.7.武汉理工大学华夏学院毕业设计（论文）i指导教师签名：雷升印 教研室主任签名： 盖章毕业设计（论文）开题报告题目 孵化器温度过程控制系统设计1. 目的及意义（含国内外的研究现状分析）：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。本文介绍了孵化的相关知识、国内外孵化设备的现状及发展方向，并
4、且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有关温度的设计指标。该系统以闭环控制系统原理为指导方向，设计出一个小型孵化器。为了提高孵化机温度控制精度并简化控制结构，本系统选用 DS18B20 作为温度传感器，它具有控制精度高的特点，使得孵化器内温度得到很好的控制。为了提高控制系统的可靠性和经济性，本系统采用了单片机 AT89S52 为核心的控制电路。系统硬件结构除了常规设计外，还添加了报警提示功能和一些按键控制功能。该系统采用 C 语言编写了整个温度控制程序，它提高编制单片机应用程序的效率，改善程序的可读性和可移植性。通过测试表明，该控制系统具有工作性能稳定可靠和控制
5、效果好等特点。随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近年米，温度控制系统已经用到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。2基本内容和技术方案：基本内容武汉理工大学华夏学院毕业设计（论文）ii家禽工业化饲养需要不断补充大量幼雏，只有通过自动温控孵化器才能满足生产要求。对于一次能孵化 1000 只幼雏的家禽自动孵化器，试设计它的温度过程控制系统。完成系统protues 仿真设计、安装和调试等工作。技术方案根据课题的
6、基本内容要求，综合考虑，给出变频空调温度过程控制系统方框图，如图 1 所示。温度传感器键盘风扇加热灯继电器继电器4 位 LED显示单片机图 1 系统总体设计方框图由图 1 方框图看出，温度的控制电路的设计需要加入了常用的数码管显示及状态灯显示等常用电路，才能使得整个设计更加完整，更加灵活。本系统的电路设计方框图由三部分组成：控制部分的主芯片采用单片机 AT89C52；显示部分采用 4 位 LED 数码管以动态扫描方式实现温度显示：温度采集部分采用 DS18820 温度传感器本文所设计的温度控制系统硬件结构主要由单片机 AT89S52 最小系统、显示电路、环境温度检测电路、键盘输入电路、声光报警
7、电路、继电器控制的排风与加热控制电路、电源电路及其它辅助电路等组成。单片机 AT89S52 是整个系统的核心部分，协调系统各部分的工作。3.进度安排：第 1-2 周 布置毕业设计任务书，查阅文献资料，书写开题报告；第 3-4 周 完成开题报告，完成毕业设计目录；第 5-6 周 完成系统总体方框图，硬件选择与设计，完成对象与系统数学模型；第 7-9 周 完成系统计算仿真；第 10-14 周 撰写毕业设计书；第 15 周 毕业答辩。4.指导老师意见：武汉理工大学华夏学院毕业设计（论文）iii指导老师签名： 年 月 日郑 重 声 明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所
8、取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。武汉理工大学华夏学院毕业设计（论文）iv签 名： 日 期武汉理工大学华夏学院毕业设计(论文)家禽孵化器温度过程控制系统设计引言孵化设备应用仿生学，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。本文介绍了孵化的相关知识、国内外孵化设备的现状及发展方向，并且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有关温度的设计指标。家禽孵化是一个复杂的生物学过程，合理地控制孵化温度，不仅能提
9、高出雏率，而且还可以提高雏禽质量。温度的控制在家禽孵化中起着至关重要的作用，研究孵化箱智能温度控制系统具有重要意义。该智能控制系统主要由 AT89S52 单片机控制、DS18B20 温度传感器、独立键盘、LED 数码管和报警系统组成。通过单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，判断是否启动继电器以开启设备，从而控制加热灯的状态，实现温度的控制。系统具有超限自动报警等功能，具有结构新颖、电路简单和控制方便等优点。关键词：孵化箱，单片机，温度控制，温度传感器武汉理工大学华夏学院毕业设计(论文)1RESEARCH ON THE TEMPERATURE CONTROL SYSTEM OF
10、 INCUBATORABSTRACTIncubation 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, incubation equipment, domestic and in
11、ternational 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 biological process, appropriate cont
12、rol 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 control system is mainly composed
13、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 with setted temperature. The system possess o
14、f many excellences，including its novel structure，simple circuit and expedient contro1KEY WORD: Incubator, Single Chip Microcomputer，ControlTemperatur，temperature sensor目录武汉理工大学华夏学院毕业设计(论文)21 绪论1.1 研究孵化器温度控制系统的意义武汉理工大学华夏学院毕业设计(论文)3智能养殖业是知识与技术高度密集的产业，具有高技术含量、高投入、高产出、高效益等特点。由于遗传学、营养学、畜牧工程学的深入研究，以及饲养管理和
15、综合防疫措施鸡场和孵化场卫生的不断改善，孵化率都有很大的提高。智能化是现代温度控制系统发展的主流方向。因此，研究孵化器温度控制系统具有重要的意义。家禽孵化是一个复杂的生物学过程，适当的控制孵化温度，不仅能提高出雏率，而且还提高了雏禽质量。针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。1.2 孵化器温度控制系统的发展现状近年来，温度控制系统已经用到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。在国外，随着 60 年中期肉用仔鸡的发展，大中型的的孵化设备向自动化，标准化、配套化的方向发展。最近十多年国外孵化技术革新的中心环节是逐渐完善孵化器的安全可靠性和自动化程度，研制出改善孵化环境的设置和报警装置。在国内，随着我国家禽业的迅速发展，孵化器也产生迅速发展。从 70 年代的小规模、传统孵化法下出雏和旁出雏立孵化器到 80 年代初的中小型现代孵化器，发展到 80 年代末的大中型孵化器，近年来巷道型孵化器也研制出来，目前国内简易的孵化器控制器多采用单片机控制系统，配一温度传感器设计出孵化箱温度智能控制系统。1.3 我的设计任务家禽工业化饲养需要不断补充大量幼雏，只有通过自动温控孵化器才能满足生产要求。对于一次能孵化 1000 只幼雏的家
