基于单片机的烟叶烘烤温湿度控制系统设计.rar
基于单片机的烟叶烘烤温湿度控制系统设计,页数：43字数：21,872包括程序代码摘要：烟叶烘烤温湿度控制系统是以烟叶烤房内的温湿度为输入量，以烤房的调温和排湿装置(风机、电机、排气扇等)为控制对象，在单片机控制系统上用模糊控制的方法使烟叶烘烤过程中温湿度的变化满足三段式烘烤工艺要求，达到提高烟叶烘烤质量和节省劳动力的目的。针对烟叶烘烤过程中温湿度变化的非线性...
该文档为压缩文件,包含的文件列表如下:
内容介绍
原文档由会员 郁荷君 发布
页数：43
字数：21,872
包括程序代码
摘要：烟叶烘烤温湿度控制系统是以烟叶烤房内的温湿度为输入量，以烤房的调温和排湿装置(风机、电机、排气扇等)为控制对象，在单片机控制系统上用模糊控制的方法使烟叶烘烤过程中温湿度的变化满足三段式烘烤工艺要求，达到提高烟叶烘烤质量和节省劳动力的目的。针对烟叶烘烤过程中温湿度变化的非线性和相互耦合现象，设计了基于单片机的烟叶烘烤系统。
论文的重点主要有以下几个方面：第一，设计和实现了以AT89S51为核心的单片机系统，配有键盘、显示和干湿温度采集处理的控制系统，设计了电机控制电路、基于单总线的干湿温度多点采集电路、I2C总线器件AT24C04工艺参数存储等外围电路，可实现信号采集、数据显示、键盘控制、数据计算、排湿装置控制、调温装置控制等功能。详细介绍了硬件电路设计和软件程序设计，并针对单片机系统的硬件和软件介绍了一些工程上实用的抗干扰技术；第二，针对烟叶烘烤过程中干湿温度变化的非线性和相互耦合现象，具体研究了烟叶烘烤过程中温湿度变化的规律和三段式烘烤工艺，设计了基于模糊控制技术的模糊控制器并制定了模糊控制查询表。
关键词：AT89S51，温度巡检，模糊控制， DS18B20，AT24C04
目录：目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪言
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
1.3 国内外概况 2
1.4 课题的主要研究工作 2
2 系统设计方案的研究
2.1 系统的控制特点与性能要求 3
2.1.1 系统实现的原理 3
2.1.2 系统实现方案的分析比较 5
2.2 模糊控制器的设计 6
2.2.1 模糊控制器的设计方法 6
2.2.2 模糊控制器的结构设计 7
2.3 模糊控制规则的建立 7
2.3.1 选择输入和输出变量的词集 7
2.3.2 定义各模糊变量的模糊子集 8
2.3.3 建立模糊控制规则 8
2.4 精确量的模糊化 9
2.5 模糊推理 10
2.6 模糊控制表的建立 11
2.7 小结 11
3 系统硬件的设计
3.1 系统硬件方案 12
3.2 控制仪面板设计 13
3.3 AT89S51单片机 14
3.4 电源转换电路设计 14
3.5 键盘控制电路设计 14
3.6 温湿度检测电路设计 15
3.7 参数存储电路设计 18
3.7.1 I2C总线 18
3.7.2 参数存储芯片AT24C04 19
3.8 控制输出电路设计 19
3.9 硬件抗干扰措施 20
3.10 小结 20
4 系统的软件设计
4.1 开发语言和开发环境 21
4.2 系统软件总体结构 22
4.3 主处理模块 22
4.4 按键处理模块 24
4.5 干湿温度采集模块 24
4.6 工艺参数存储模块 26
4.7 控制输出模块 27
4.8 模糊控制模块 27
4.9 软件抗干扰措施 28
4.10 小结 28
5 总结与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
附 录 32
独创性声明 39
关键字：AT89S51，温度巡检，模糊控制， DS18B20，AT24C04
参考文献;[1] Wang LX and Mendel JM．Generating Fuzzy Rules form Numerical Data with Applications[J]．IEEE Trans. Syst, Man and Cybern,1992, 22(6):1414-1427.
[2] Wakileh B A M,Gill K F.Robot Control Using Self-Organizing Fuzzy Logic[J]．Computes in Industry,1990, 15(1):175 -186.
[3] 郭鹏.烟叶烘烤智能控制系统研究[D].河南:河南农业大学,2007.
[4] 刘宏伟.基于单片机的模糊控制方法及应用研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.
[5] 刘军,马建辉.烟叶烘烤过程智能控制系统研究[D].河南:河南农业大学,2007.
[6] 王胜雷,陈顺辉,吴祖仁.烤烟烘烤测控系统的设计与实现[D].农机化研究,2007.
[7] 张磊,赵建军,付腾.基于模糊控制的烟叶烘烤系统设计与仿真[J].电子学报,2009,24(1A):23-27．
[8] 王暑,杨晓京.基于模糊神经网络的烟叶烘烤温湿度监控系统研究[D].昆明:昆明理工大学,2009.
[9] 刘宏伟.基于单片机的模糊控制方法及应用研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.
[10]彭希南,李孝平,蒋笃忠.烟叶烘烤自动控制仪[P].中国专利：20082005759.4,2008:5-10.
[11] Michels K.A Model-Based Fuzzy Controller[J]. Fuzzy Sets and System,1997,85(2):223-232．
[12]宋雪萍.档案库房温湿度控制系统的研究[D].东北:东北大学,2003.
[13]高玉芹.基于AVR单片机和DS18B20的多点温度测量系统[D].徐州:徐州工程学院,2005.
[14]黄河.基于DS18B20的单总线数字温度计[D].徐州:中国矿业大学,2008.
[15]丁幼春,熊利荣,黄剑.基于AT89S51和DS18B20的多点温度检测报警系统[D].武汉:华中农业大学,2007.
[16]余军,王彦瑜.基于MSP430单片机和DSl8B20的多分支多通道温度测量系统远程监控软件设计[D].兰州:中国科学院近代物理研究所,2009.
[17]蒋鸿宇,王勇.由DS18B20构成的多点温度测量系统[D].四川:四川大学,2009.
[18]王树青.先进控制技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2001:45-69.
[19]潘新民,王艳.微型计算机控制技术[M].北京:电子工业出版社,2005:78-99.
[20]丁元杰.单片微机原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2006:58-62.
[21]Hsieh K W. Neural network analysis of environmental conditions influencing cabbage seedling quality [J].American Society of Agricultural Engineers, 2003, 46 (2):10-16.
[22]Wakileh B A M, Gill K F. Robot Control Using Self-Organizing Fuzzy Logic[J]．Computes in Industry,1990, 15(1):175-186.
[23]Penttilakk, Keskilammi M,Sydanheimo L Radar crosssection analysis for passive RFID systems[J] .IEE Proeedings Microwaves Antennas and Propagation,2006,153(10):95-97.
附 录
部分程序源代码：
/***************************/
/*烟叶烘烤温度巡检仪 2010-3-1*/
/******** DS18B20的复位程序*************/
unsigned char Reset(void)
{
unsigned char deceive_ready;
EA=0;
P3=0x03;
_nop_(); // delay(1);
P3=0x00;
......
字数：21,872
包括程序代码
摘要：烟叶烘烤温湿度控制系统是以烟叶烤房内的温湿度为输入量，以烤房的调温和排湿装置(风机、电机、排气扇等)为控制对象，在单片机控制系统上用模糊控制的方法使烟叶烘烤过程中温湿度的变化满足三段式烘烤工艺要求，达到提高烟叶烘烤质量和节省劳动力的目的。针对烟叶烘烤过程中温湿度变化的非线性和相互耦合现象，设计了基于单片机的烟叶烘烤系统。
论文的重点主要有以下几个方面：第一，设计和实现了以AT89S51为核心的单片机系统，配有键盘、显示和干湿温度采集处理的控制系统，设计了电机控制电路、基于单总线的干湿温度多点采集电路、I2C总线器件AT24C04工艺参数存储等外围电路，可实现信号采集、数据显示、键盘控制、数据计算、排湿装置控制、调温装置控制等功能。详细介绍了硬件电路设计和软件程序设计，并针对单片机系统的硬件和软件介绍了一些工程上实用的抗干扰技术；第二，针对烟叶烘烤过程中干湿温度变化的非线性和相互耦合现象，具体研究了烟叶烘烤过程中温湿度变化的规律和三段式烘烤工艺，设计了基于模糊控制技术的模糊控制器并制定了模糊控制查询表。
关键词：AT89S51，温度巡检，模糊控制， DS18B20，AT24C04
目录：目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪言
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
1.3 国内外概况 2
1.4 课题的主要研究工作 2
2 系统设计方案的研究
2.1 系统的控制特点与性能要求 3
2.1.1 系统实现的原理 3
2.1.2 系统实现方案的分析比较 5
2.2 模糊控制器的设计 6
2.2.1 模糊控制器的设计方法 6
2.2.2 模糊控制器的结构设计 7
2.3 模糊控制规则的建立 7
2.3.1 选择输入和输出变量的词集 7
2.3.2 定义各模糊变量的模糊子集 8
2.3.3 建立模糊控制规则 8
2.4 精确量的模糊化 9
2.5 模糊推理 10
2.6 模糊控制表的建立 11
2.7 小结 11
3 系统硬件的设计
3.1 系统硬件方案 12
3.2 控制仪面板设计 13
3.3 AT89S51单片机 14
3.4 电源转换电路设计 14
3.5 键盘控制电路设计 14
3.6 温湿度检测电路设计 15
3.7 参数存储电路设计 18
3.7.1 I2C总线 18
3.7.2 参数存储芯片AT24C04 19
3.8 控制输出电路设计 19
3.9 硬件抗干扰措施 20
3.10 小结 20
4 系统的软件设计
4.1 开发语言和开发环境 21
4.2 系统软件总体结构 22
4.3 主处理模块 22
4.4 按键处理模块 24
4.5 干湿温度采集模块 24
4.6 工艺参数存储模块 26
4.7 控制输出模块 27
4.8 模糊控制模块 27
4.9 软件抗干扰措施 28
4.10 小结 28
5 总结与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
附 录 32
独创性声明 39
关键字：AT89S51，温度巡检，模糊控制， DS18B20，AT24C04
参考文献;[1] Wang LX and Mendel JM．Generating Fuzzy Rules form Numerical Data with Applications[J]．IEEE Trans. Syst, Man and Cybern,1992, 22(6):1414-1427.
[2] Wakileh B A M,Gill K F.Robot Control Using Self-Organizing Fuzzy Logic[J]．Computes in Industry,1990, 15(1):175 -186.
[3] 郭鹏.烟叶烘烤智能控制系统研究[D].河南:河南农业大学,2007.
[4] 刘宏伟.基于单片机的模糊控制方法及应用研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.
[5] 刘军,马建辉.烟叶烘烤过程智能控制系统研究[D].河南:河南农业大学,2007.
[6] 王胜雷,陈顺辉,吴祖仁.烤烟烘烤测控系统的设计与实现[D].农机化研究,2007.
[7] 张磊,赵建军,付腾.基于模糊控制的烟叶烘烤系统设计与仿真[J].电子学报,2009,24(1A):23-27．
[8] 王暑,杨晓京.基于模糊神经网络的烟叶烘烤温湿度监控系统研究[D].昆明:昆明理工大学,2009.
[9] 刘宏伟.基于单片机的模糊控制方法及应用研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.
[10]彭希南,李孝平,蒋笃忠.烟叶烘烤自动控制仪[P].中国专利：20082005759.4,2008:5-10.
[11] Michels K.A Model-Based Fuzzy Controller[J]. Fuzzy Sets and System,1997,85(2):223-232．
[12]宋雪萍.档案库房温湿度控制系统的研究[D].东北:东北大学,2003.
[13]高玉芹.基于AVR单片机和DS18B20的多点温度测量系统[D].徐州:徐州工程学院,2005.
[14]黄河.基于DS18B20的单总线数字温度计[D].徐州:中国矿业大学,2008.
[15]丁幼春,熊利荣,黄剑.基于AT89S51和DS18B20的多点温度检测报警系统[D].武汉:华中农业大学,2007.
[16]余军,王彦瑜.基于MSP430单片机和DSl8B20的多分支多通道温度测量系统远程监控软件设计[D].兰州:中国科学院近代物理研究所,2009.
[17]蒋鸿宇,王勇.由DS18B20构成的多点温度测量系统[D].四川:四川大学,2009.
[18]王树青.先进控制技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2001:45-69.
[19]潘新民,王艳.微型计算机控制技术[M].北京:电子工业出版社,2005:78-99.
[20]丁元杰.单片微机原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2006:58-62.
[21]Hsieh K W. Neural network analysis of environmental conditions influencing cabbage seedling quality [J].American Society of Agricultural Engineers, 2003, 46 (2):10-16.
[22]Wakileh B A M, Gill K F. Robot Control Using Self-Organizing Fuzzy Logic[J]．Computes in Industry,1990, 15(1):175-186.
[23]Penttilakk, Keskilammi M,Sydanheimo L Radar crosssection analysis for passive RFID systems[J] .IEE Proeedings Microwaves Antennas and Propagation,2006,153(10):95-97.
附 录
部分程序源代码：
/***************************/
/*烟叶烘烤温度巡检仪 2010-3-1*/
/******** DS18B20的复位程序*************/
unsigned char Reset(void)
{
unsigned char deceive_ready;
EA=0;
P3=0x03;
_nop_(); // delay(1);
P3=0x00;
......
