传感器课程设计孵化室温度控制

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1、沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院课 程 设 计设计题目：设计题目： 孵化室控温控制电路设计孵化室控温控制电路设计 系系 别别 自动化学院自动化学院 班级班级 测控本测控本 111111 学生姓名学生姓名 祝祎杰祝祎杰 学号学号 20113131232011313123 指导教师指导教师 祝尚臻祝尚臻 职称职称 讲师讲师 起止日期：起止日期：20142014 年年 3 3 月月 3 3 日起日起至至 20142014 年年 3 3 月月 1414 日止日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：课程设计题目： 孵化室控温控制电路设计孵化室控温控制电路设计 系 别 测控技术与仪器 班级 测控本

2、111/2 学生姓名 祝祎杰 学 号 2011313123 指导教师 祝尚臻 职称 讲师 课程设计进行地点： F430 任 务 下 达 时 间： 2014 年 3 月 3 日起止日期：2014 年 3 月 3 日起至 2014 年 3 月 14 日止教研室主任 年 月 日批准沈阳工程学院课程设计（论文）I孵化室控温控制电路设计孵化室控温控制电路设计1 设计主要内容及要求1.1 设计目的： 1、了解温度控制技术的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技 术。 2、初步掌握常用测温方法的特点和应用场合，并选择合适方法应用于本 设计。 3、通过学习，具体掌握所选择测温方法和传感器等的使用特点和

3、方法。1.2 基本要求 1、孵化室对温度有一定要求，温度是否合适直接影响孵化效果，为此需要对 温度进行严格控制，主要指标如下： 孵化室温控制在 3642，温度低时启动电热器加热，温度高时，启动空 调冷却。报警指示，当温度大于 42或低于 36时，用声光报警。2、要求设计相关的硬件电路，选择合适的传感器和温度显示系统。3、要有相应的控制算法（软件流程图） 。 1.3 发挥部分自由发挥2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告

4、一起上交；报告的电子档 需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改， 不少于 3000 字。图纸为 A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、 正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细 的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍） 、 小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图） 。3 时间进度安排顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注12014.3.3讲解主要设计内容，查阅相关资料。打分22014.3.

5、4检查资料查阅情况，听取学生方案。打分32014.3.5检查学生初步方案的合理性，针对存在的问题予以解决打分42014.3.6指导学生进行设计框图的设计打分52014.3.7检查并指导学生进行传感器和主要元器件的选取打分12014.3.10检查并指导学生进行原理图的设计打分22014.3.11检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误打分32014.3.12检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解原理图绘制及报告书写打分孵化室温控控制电路II42014.3.13继续修正逻辑图，指导原理图绘制方法，布置答辩打分52014.3.14答辩、修改上交报告打分 沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院孵化室控温控制

6、电路设计课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表系（部）：系（部）： 自动化学院自动化学院 班级：班级： 测控本测控本111111 学生姓名：学生姓名： 祝祎祝祎 杰杰 指指 导导 教教 师师 评评 审审 意意 见见评价 内容具 体 要 求权重评 分加权 分调研 论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案 和日程安排。0.15 54 43 32 2工作 能力 态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好， 能够独立完成设计工作， 0.25 54 43 32 2工作 量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难 度适宜。0.25 54 43 32 2说明 书的 质量说明书立论正确，论述充分，结

7、论严谨合理，文 字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全， 图表完备，书写工整规范。0.55 54 43 32 2指导教师评审成绩指导教师评审成绩 （加权分合计乘以（加权分合计乘以 1212）分分加权分合计加权分合计指指 导导 教教 师师 签签 名：名： 年年 月月 日日评评 阅阅 教教 师师 评评 审审 意意 见见评价 内容具 体 要 求权重评 分加权 分查阅 文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25 54 43 32 2工作 量工作量饱满，难度适中。0.55 54 43 32 2说明 书的 质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文 字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐

8、全， 图表完备，书写工整规范。0.35 54 43 32 2评阅教师评审成绩评阅教师评审成绩 （加权分合计乘以（加权分合计乘以 8 8）分分加权分合计加权分合计评评 阅阅 教教 师师 签签 名：名： 年年 月月 日日沈阳工程学院课程设计（论文）III课课 程程 设设 计计 总总 评评 成成 绩绩分分目录目录中文摘要中文摘要62 设计思路设计思路.83 设计方框图设计方框图.94 各部分电路设计和过程分析各部分电路设计和过程分析.104.1.直流电源电路的设计直流电源电路的设计104.2 温度采集部分温度采集部分104.3 温度控制部分的设计温度控制部分的设计114.5 显示电路显示电路124.

9、6 光电隔离电路光电隔离电路135 系统软件分析系统软件分析145.1 软件流程图软件流程图.146 元器件清单元器件清单157 主要元器件介绍主要元器件介绍.167.2 三端稳压集成电路三端稳压集成电路 IM7805 简介简介 177.3 比较器比较器 LM339 简介简介 .187.4 译码器译码器 74LS47 简介简介.187.5 单片机单片机 C8051 简介简介197.6 LED 显示器简介显示器简介.19小小 结结21致致 谢谢22参考文献参考文献23孵化室温控控制电路IV0中文摘要传感器是一类用途十分广泛的器件，无论在国民经济建设中还是国防建设中，传感器都扮演着非常重要的角色。

10、传感器是能感受规定的被测量并按照一 定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传 感器不仅充当着计算机、机器人、自动化设备的感觉器官及机电结合的接口， 而且已渗透到人类生命、生活的各个领域。从太空到海洋，从各种复杂的工程 系统到人们日常生活的衣食住行，都离不开各种各样的传感器。 当今时代是一个自动化时代，生产、养殖等好多行业的设备都与计算机密切相关。目前在中国，绝大部分的养殖场的温湿度的检测还停留在人工测量和 记录的水平上，没有一个科学的高技术的测试系统。因此，一个好的养殖场的 温湿度的控制系统，将给养殖场带来该方面的技术革新。随着电子技术的迅速 发展，单片机在仪表中的

11、应用日益广泛。单片机将中央处理器、程序储存器、 定时器/计数器、并行串行输入输出口和中断部件等单元集成在一个芯片上，使 系统的体积缩小，价格便宜，性能可靠。 本次设计中，我课程设计的内容孵化室温度控制，可以实现的功能有：孵 化室温控制在 3642，温度低时启动加热器加热，温度高时，启动制冷器冷 却。报警指示，当温度大于 42或低于 36时，用声光报警同时将温度传感器 来采集温度的变化，经过放大电路放大后，进行 A/D 转换，将输入电压信号转 换成数字量输出；显示模块直接连接数码管构成，显示实际测量值。关键词：温控器，单片机，数码管，显示沈阳工程学院课程设计（论文）11 1 设计主要内容及要求设

12、计主要内容及要求1.1 设计目的： 1、了解温度控制技术的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技 术。 2、初步掌握常用测温方法的特点和应用场合，并选择合适方法应用于本 设计。 3、通过学习，具体掌握所选择测温方法和传感器等的使用特点和方法。1.2 基本要求 1、孵化室对温度有一定要求，温度是否合适直接影响孵化效果，为此需要对 温度进行严格控制，主要指标如下： 孵化室温控制在 3642，温度低时启动电热器加热，温度高时，启动空 调冷却。报警指示，当温度大于 42或低于 36时，用声光报警。2、要求设计相关的硬件电路，选择合适的传感器和温度显示系统。3、要有相应的控制算法（软件流程图）

13、。1.3 发挥部分自由发挥孵化室温控控制电路22 设计思路该系统温度的测量是通过双输出低功耗的温控器 LM56 来实现的，它是一个高精度、低功耗的温控器，其温度门限是由三个外部电阻对内部的 1.25V 带隙 基准电压的方法产生的。同时将引脚 6、7 脚的输出通过控制光耦来控制加热器 和制冷器的启动与关闭，将 5 脚的模拟温度值通过单片机 AD 转换译码器转换通 过数码管显示出来。单片机工作需要给它一个 5V 的直流电源，这就需要一个稳压的过程，把220V 交流电压通过变压器、整流桥、二极管、稳压器、滤波电容转换成 5V 直 流电压。把传感器采集的数据经过译码器显示在液晶屏上，同时控制声光报警

14、电路，当温度大于 42或低于 36时，用声光报警，同时制冷器或加热器工作， 是孵化室温度控制在要求范围内。沈阳工程学院课程设计（论文）33 设计方框图直流稳压电源TMP37 电压输出传感器C8051F020 单片机温度显示判断是否报警信号放大42加热制冷孵化室温控控制电路44 各部分电路设计和过程分析4.1.直流电源电路的设计直流电源电路由变压器 TF、整流桥 RB、二极管 D、三端稳压器 7805、整形电路和滤波电容 C1、C2 组成。电路如下图 4-1 所示5V1234IN 4004 V D1-VD 4IN 4004V D6V outV intGNDIM 7805C4 47uF V CC2

15、20V图 4-1 直流电源电路 变压器 TF 将 220V 的交流电压转换为 5V 低压，并利用整流桥 RB 转变为脉 动直流电压。然后通过二极管 D 经滤波电容 C1 和 C2 滤波后，生成无纹波的直 流电压。直流电压经三端稳压器 7805 稳压后，形成 5V 直流电压。二极管 D 在 脉动直流电压和滤波后的直流电压之间起隔离的作用.4.2 温度采集部分图 4-2 TMP37 示意图 TMP37 在 25时输出电压为 500mv，每增加 1，电压升高 20mv沈阳工程学院课程设计（论文）54.3 温度控制部分的设计542312U?ALM339542312U?ALM339542312U?ALM339U?RES2U?RES2VCC-VCCU?RES2