单片机控制可温度调节无土栽培循环系统研制
一、选题简介、意义
随 随着社会对食品安全重要性的强调，越来越多的人倾向于在家里进行无土栽培。无土栽培在定植以后用营养液进行灌溉，可人工创造良好的根际环境以取代土壤环境，有效防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍，充分满足作物对矿质营养、水分、气体等环境条件的需要，栽培用的基本材料又可以循环利用，因此具有省水、省肥、省工、高产优质等特点。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
本次设计完成了家用无土栽培设备营养液水温自动控制，主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用C语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
系统的过程则是：首先，通过设置按钮，设定温度的上下限值，并且用数码管 显示这个温度值。然后，在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器，进行加热或停止加热，直到营养液温度控制在合理的范围内。
（1）选择所用单片机的型号
（2）明白无土栽培温度调节的工作要求
（3）画出单片机控制可温度调节无土栽培循环系统的接线图
（4）控制系统的流程图
（5）编写单片机温度调节的运行程序
（6）调试所编程序
修改论文
摘 要：近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以做完善。
本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过 DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。
关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度
A singe to control the land to grow? Non-manufacturing circulation adjust the temperature
Abstract:In recent years, with the computer penetration in the social field, the application of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In real-time detection and automatic control system of single-chip applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features of application software objects combine to make perfect.
In this paper, both hardware and software for automatic control of water temperature on the process, in the control of the main application of the process of AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the digital temperature sensor DS18B20 collecting ambient temperature to single-chip microcomputer as the core control components, and through four real-time digital display of a digital thermometer temperature. Software using assembly language for programming, so that the implementation of Directive speed, to save storage space. In order to facilitate the expansion and changes to the design of modular software structure, so that the logic of the relationship between program design more concise,Hardware software co-operation under the control of it.
And systematic process is: First of all, by setting the button, set the thermostat temperature at the time of operation, and digital display of the temperature. Then, in the running temperature of the process of sampling analog into the A / D converter in the simulation - digital converter, and then converted digital control with digital display, the last single-chip microcomputer to control the heater used for heating or stop heating until the temperature in the provisions under the constant temperature heating.
Key words：Single-chip microcomputer system ；Sensor；Data Acquisition；ADC；Temperature
目 录
摘要 1
第1章 引 言 4
1.1项目的背景及意义 4
1.2 项目研究的内容及要求 4
第2 章 系统总体方案设计 7
2.1 温度传感器DS18B20简介 7
2.2 控制芯片 AT89C51单片机简介 9
2.3 键盘与LED数码显示电路简介 12
2.4 加热控制电路简介 13
2.5 复位电路简介 13
2.6 时钟电路简介 14
第3章 系统硬件电路设计 14
3.1 温度采集电路的设计 15
3.2 加热控制电路的设计 16
3.3 键盘、显示电路的设计 17
3.4 复位电路的设计 18
3.5 时钟电路的设计 18
第4章 系统软件设计 19
4.1 读取DS18B20温度模块子程序 19
4.2 数据处理子程序 20
4.3 键盘扫描子程序 21
4.4 系统主程序流程图 21
第5章 全文总结 23
5.1 经济效益分析 23
5.2 社会效益分析 23
参考文献 24
附录 25
第一章 引 言
1.1项目的背景及意义
随着社会对食品安全重要性的强调，越来越多的人倾向于在家里进行无土栽培。无土栽培在定植以后用营养液进行灌溉，可人工创造良好的根际环境以取代土壤环境，有效防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍，充分满足作物对矿质营养、水分、气体等环境条件的需要，栽培用的基本材料又可以循环利用，因此具有省水、省肥、省工、高产优质等特点。
本项目针对此市场需求，结合单片机与传感器等关键技术，研制水培循环系统。此系统包含：储液箱、水培架、输送管、循环泵、温度探测器、加热棒及循环程序控制器等。
由程序设定，一定时间后循环泵工作让营养液缓慢流动，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜养分。循环时间可人为设定。且通过温度探测器可以进行温度调节，如冬天温度过低，可自动启动加热设备进行水温调节。
此设备适合种植各种叶菜，可规模化生产使用。具有耗电量小、寿命长、操作简单、使用方便等优点。
